Sony公司會(huì)議室音頻會(huì)議系統(tǒng)回聲處理方案

1、Sony 公司會(huì)議室音頻會(huì)議系統(tǒng)回聲處理方案ClearOne XAP800 產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)例 北京康泰恒通科技發(fā)展有限公司一、公司簡(jiǎn)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(lái)就致力于 音、視頻 會(huì)議系統(tǒng)設(shè)備的銷(xiāo)售和服務(wù)。 通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的產(chǎn)品加速了國(guó)內(nèi)通訊系統(tǒng)發(fā)展 的進(jìn)程。公司擁有豐富的會(huì)議室產(chǎn)品系列 ,強(qiáng)大的銷(xiāo)售能力不斷的得到國(guó)內(nèi)外客戶的 肯定和廠商的信賴(lài)。 隨著市場(chǎng)業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)展， 康泰世通科技發(fā)展有限公司為了 更好的服務(wù)顧客， 2001 年先后在北京、上海、廣州、成都和香港等地成立了銷(xiāo) 售及服務(wù)中心。 公司在全力發(fā)展市場(chǎng)的同時(shí)， 還全國(guó)各地建立了龐大的銷(xiāo)

2、售渠道 , 客戶遍布政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、政法體系、教育和醫(yī)療等領(lǐng)域。公司在不斷完 善自身的同時(shí)，還注重于國(guó)內(nèi)外知名的廠商如 FCI、 Polycom、 Sony、 ClearOne 和 Athera 等公司建立了長(zhǎng)期密切合作關(guān)系。在 2003 年，公司開(kāi)始致力于音、視頻系統(tǒng)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，同全球知名的音頻 會(huì)議產(chǎn)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(jià)比高的通信環(huán)境。1. 2 ClearOne公司ClearO ne公司是美國(guó)一家專(zhuān)門(mén)為各級(jí)組織提供音頻、 視頻和網(wǎng)絡(luò)會(huì)議產(chǎn)品的 通訊公司。是唯一一家將精密工程會(huì)議設(shè)備和

3、完整的會(huì)議服務(wù)結(jié)合的公司。ClearO ne公司可 靠、靈活和高性能的產(chǎn)品為用戶創(chuàng)建自然的通訊環(huán)境， 通過(guò)更加有效的通訊來(lái)節(jié) 省時(shí)間和金錢(qián)。它的前身叫做Gentner Communication”是高端音頻會(huì)議產(chǎn)品的領(lǐng)先者；為 了適應(yīng)公司發(fā)展和成長(zhǎng)的需要，現(xiàn)在它又有了一個(gè)全新的名字ClearOneCommu ni catio n,在這里你可以找到任何你需要的簡(jiǎn)單易用、可靠靈活的會(huì)議通 訊產(chǎn)品。ClearOne公司擁有整套的音頻和視頻會(huì)議產(chǎn)品、 會(huì)議服務(wù)，攝像頭系列以及 相關(guān)附件等產(chǎn)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(wù)和支持。ClearO ne領(lǐng)先于市場(chǎng)的回

4、音消除和噪音抑制功能可以為您打造自然、清晰 和高質(zhì)量的通訊環(huán)境，滿足各種會(huì)議需要。從桌面型產(chǎn)品到安裝型產(chǎn)品，從小型會(huì)議室到復(fù)雜的大型會(huì)議室應(yīng)用，ClearO ne都擁有合適的產(chǎn)品和技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn) 您的要求。換句話說(shuō)，您可以在任何地方看到Clear One產(chǎn)品的應(yīng)用！二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)施方案2. 1設(shè)計(jì)背景眾所周知Sony公司在電子技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域都有占用一定席位，而且一些方面還保持這 領(lǐng)先的地位，如在視頻通信領(lǐng)域，其產(chǎn)品也占有市場(chǎng)相當(dāng)大的分額。然而，隨著視頻會(huì)議的發(fā)展，系統(tǒng)中的回聲問(wèn)題也同樣困擾著像Sony公司這樣的專(zhuān)業(yè)集團(tuán)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?cè)谶@里簡(jiǎn)單的介紹

5、一下回聲的產(chǎn)生，危害和消除。視頻會(huì)議和電話會(huì)議中發(fā)言人總能從揚(yáng)聲器中聽(tīng)到自己的回聲，具體現(xiàn)象就仿佛一個(gè)人對(duì)遠(yuǎn)山高喊，不久后能聽(tīng)到自己的回聲一樣。這種回聲嚴(yán)重影響了會(huì)議通信的 質(zhì)量，讓聽(tīng)眾聽(tīng)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(yuǎn)程會(huì)議很 難在進(jìn)行下去了。而這種回聲在系統(tǒng)是怎么產(chǎn)生的呢？回聲產(chǎn)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(dāng)會(huì)場(chǎng)A發(fā)言時(shí)，聲音通過(guò)視頻網(wǎng)絡(luò)傳送到會(huì)場(chǎng)B,被會(huì)場(chǎng)B的麥克拾取后又通過(guò)視頻網(wǎng)絡(luò)將聲音回傳給會(huì)場(chǎng)A，從而會(huì)場(chǎng)A又從音箱里聽(tīng)到了自己的聲音，這就是我們所說(shuō)的聲回聲。同樣， 會(huì)場(chǎng)B也存在類(lèi)似的問(wèn)題。要徹底解決這個(gè)問(wèn) 題必須在會(huì)場(chǎng)添加專(zhuān)業(yè)的

6、回聲消除設(shè)備。同樣，要消除會(huì)場(chǎng)B的回聲，在會(huì)場(chǎng)A也要實(shí)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(yuǎn)端音頻信號(hào)時(shí)關(guān)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(yuǎn)端音頻信號(hào)時(shí)自動(dòng)抑制麥克音頻? 半雙工? 話可能被切掉? 檢測(cè)錯(cuò)誤可能會(huì)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(zhuān)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 E Echo Cftnceller如上圖所示，在房間B添加回聲消除器，當(dāng)回聲消除器接收到

7、房間 A的音頻信號(hào)（藍(lán)色 實(shí)線）時(shí)，回聲消除電路中的數(shù)字采樣器將該聲音采樣放到過(guò)濾模型中保存，然后再送到房間B中的擴(kuò)聲系統(tǒng)放音， 房間B中的麥克失去該聲音后 （藍(lán)色虛線）后將之回送給回聲消除 器中的比較器和采樣信號(hào)進(jìn)行比較，如果一致就過(guò)濾到該聲音，達(dá)到消除回聲的目的?，F(xiàn)在市場(chǎng)上有很多種回聲消除設(shè)備，它們功能各異，性能差別很大，這里我們著重介紹美國(guó)ClearOne公司的分布式回聲消除技術(shù)。分布式回聲消除美國(guó)ClearOne公司是一家提供音頻、視頻和WEB會(huì)議產(chǎn)品的通訊公司，分布式回聲消除是它獨(dú)有的專(zhuān)利技術(shù)。ClearOne公司的分布式回聲消除有別于單路回聲消除，它在XAP系列產(chǎn)品的每一路麥克輸入

8、都內(nèi)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(shù)和單路回聲消除技術(shù)的比較如下：Acoustic EdwAjjdlo from UlNUirfl lixiifinnuIMl Lrophcre MiXfiDIGITAL ECHOCANCELLEREmu Cancel ledAurl 口圖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(lái)自遠(yuǎn)端的音頻 信號(hào)被采樣并作為回聲消除的參考值，當(dāng)麥克從揚(yáng)聲器拾取到來(lái)自遠(yuǎn)端的音頻信號(hào)并傳給回聲消除器；回聲消除器將這個(gè)音頻信號(hào)與參考值進(jìn)行比較，如果一致就消除它，這樣就達(dá)到了消除回聲的目的。Ann from Dl

9、sLartram袖fci叩叮 u r|小“訓(xùn)旳屮： mi z和GrgAmiisrir Frtp f IH圖4、分布式回聲消除圖4顯示的是ClearOne專(zhuān)有的分布式回聲消除技術(shù)，這種技術(shù)是在每路麥克輸入放置一 個(gè)回聲消除器，顯著地改善了回聲消除功能。圖中可以看出，來(lái)自遠(yuǎn)端的音頻信號(hào)被采樣作為分布式回聲消除器的參考值。當(dāng)回聲消除器檢測(cè)到采樣信號(hào)時(shí)，回聲就被消除了。ClearO ne產(chǎn)品通過(guò)使用專(zhuān)有的分布式回聲消除技術(shù)來(lái)挑戰(zhàn)回聲所帶來(lái)的影響。不像老的系統(tǒng)所有的音源都使用一個(gè)單路回聲消除器，分布式回聲消除在每路麥克都放置一個(gè)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，

10、保持最高級(jí) 別的音質(zhì)。分布式回聲消除的優(yōu)點(diǎn)：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(shí)間 較好的全雙工 減少了噪音和抑制 增強(qiáng)的增益對(duì)房間和音頻電平的改變有較高適應(yīng)能力分布式回聲消除技術(shù)是在每路麥克輸入放置一個(gè)回聲消除器，而不是一個(gè)單路回聲消除器覆蓋整個(gè)房間。在一個(gè)八路麥克輸入的房間， 一個(gè)分布式回聲消除系統(tǒng)有八個(gè)回聲消除器。 每一個(gè)回聲消除器只有一個(gè)回聲參考值；很明顯，這樣的分布式回聲消除器比具有八個(gè)參考點(diǎn)的單回聲消除器更容易消除回聲。分布式回聲消除技術(shù):AUDIO FfQM IS MH T SITEDISL4NT SITEAUDIO AAUDIO ADISTRIBUTE

11、D ECHO CANCELLATION |AUDIO AAUDIO AACOUSTIC ECHOACOUSTIC ECHOAUDIO (AB)-A = BAUDIO (A + B)-A = BECHOAUDIO AECHO CAMCELLED * TAUDIO :CAMCELLED *7AUDIO；MIC MIXER；MIC MIXERAUDIO A + BIAUDIO A + B并能夠保證在不損.能夠是兩點(diǎn)Input 1- Filters - lieIAT 800 0 (Device IB 0)r陰弓ssActive Fillet耳 150.00 TPhaseAdd FfterRemaini

12、ngI able ViewGypass AllRertioe Filter1 HighPw章dB20501002K4K3K181E141210 e6命 | High P201801601401201o090SQ40200d-20-40-60-80-100-12D-140-16a詢 K利用分布式回聲消除可以更加精確的消除每一路麥克風(fēng)拾取的回聲。失音質(zhì)的情況下完全的消除回聲和噪音問(wèn)題。比單獨(dú)回聲消除器效能更勝一籌。2. 2設(shè)計(jì)目標(biāo)綜上所述,我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)為了視頻會(huì)議的會(huì)場(chǎng)能夠收聽(tīng)到清晰的音質(zhì) 之間痛苦準(zhǔn)確的交流.首先，解決本地?cái)U(kuò)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

13、每一個(gè)麥克風(fēng)通道設(shè)置一只頻率范圍在1656K的帶通濾波器，就能有效的從麥克風(fēng)輸入這個(gè)途徑，有效的遏制次低 頻和高頻噪聲的產(chǎn)生.其次，對(duì)于避免聲壓電平比較恒定的噪聲信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，我們引入了環(huán)境電平自適應(yīng)系統(tǒng)它的原理是在高于系統(tǒng)測(cè)定的比較恒定的環(huán)境電平一定數(shù)值的信號(hào)，系統(tǒng)認(rèn)為是有效的.才允許通過(guò)系統(tǒng)放大，而低于這個(gè)數(shù)值的信號(hào)將被抑制掉，不再被系統(tǒng)拾取放大.從而達(dá)到抑制環(huán)境噪聲的目的.同時(shí)，每一個(gè)麥克風(fēng)通道都設(shè)置有自動(dòng)麥克混音功能，當(dāng)麥克輸入信號(hào)電平高于門(mén)控電平時(shí)麥克風(fēng)自動(dòng)開(kāi)啟，當(dāng)麥克風(fēng)輸入信號(hào)低于門(mén)控電平時(shí)，麥克風(fēng)延遲一定時(shí)間后，自動(dòng)關(guān)閉有效的防止了低電平信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)麥克開(kāi)麥克關(guān)閉衰減電平再次，利

14、用信號(hào)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(chǎn)生的微弱噪聲Hoise Canceller 一 p Enable Nose Cancdl|Lancellation Depth-15-12-9r 目|Data:Cloe避免信號(hào)失真調(diào)整壓限器設(shè)置來(lái)調(diào)整輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，有效抑制音頻信號(hào)輸出時(shí)產(chǎn)生消頂失真Compressor InputLevel(dSu)通過(guò),15段均衡調(diào)節(jié)，來(lái)彌補(bǔ)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(yǔ)言的清晰度同時(shí),還可以通過(guò)有效的均衡調(diào)節(jié)來(lái)抑制嘯叫點(diǎn)Processing Filters - lie 2 XAP 800 D (Device

15、 ID 0)Active FilterTypeFrequencyGainQBandwidth|2PEQ-|PEQ三)995 96 p |0 35|4 36|Q33廠 Bypass其次,我們來(lái)解決遠(yuǎn)程的回聲問(wèn)題通過(guò)分布式回聲抑制功能，有效抑制回聲的產(chǎn)生T剛epn卯e Une ar 4-Wrig Me購(gòu)gc通過(guò),PA電平自適應(yīng)功能有效麥克輸入信號(hào)和揚(yáng)聲器輸出信號(hào)的比例從而抑制回聲信號(hào)產(chǎn)生電平的強(qiáng)度工程概況a）會(huì)議室面積約 60平方米，位于 Sony公司25層的Conference Roomb）會(huì)場(chǎng)的會(huì)議桌是扇形擺放，共采用 7只鵝頸式會(huì)議麥克c）前后場(chǎng)分別有4只音箱吊裝墻面上空，用做擴(kuò)聲輸出。d）

16、會(huì)議室發(fā)言需要做本地?cái)U(kuò)聲。e）本地會(huì)議音頻需要在本地視頻會(huì)議終端設(shè)備與遠(yuǎn)端視頻會(huì)議終端之間實(shí)現(xiàn)傳送。二、會(huì)議室現(xiàn)存問(wèn)題f）會(huì)議系統(tǒng)抑制噪聲能力較弱。現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境噪聲會(huì)被擴(kuò)聲系統(tǒng)放大。如投影機(jī)，空調(diào)等。g）會(huì)場(chǎng)的MIC因擺放位置的不同，需要不同的頻響補(bǔ)償。所需要抑制的嘯叫點(diǎn)頻率 也不盡相同。h）與遠(yuǎn)程會(huì)議通信的時(shí)候，遠(yuǎn)方的參會(huì)者總能聽(tīng)到自己的回聲，嚴(yán)重影響了本地與遠(yuǎn)方的交流。三、解決方案解析i）技術(shù)分析i. 回聲消除設(shè)置1. 分別對(duì)7只MIC輸入通道，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置不同深度的回聲消除功能。 這樣更能有效的完成消除遠(yuǎn)端回聲。2. 根據(jù)不同的MIC擺放位置，設(shè)置 PA自適應(yīng)功能，有效的平衡會(huì)場(chǎng)聲壓，

17、使會(huì)場(chǎng)人們所感受的語(yǔ)音清晰度不變。3. 所有MIC均抑制由音箱傳出的 DVD，CD等信號(hào)源。防止，這些信號(hào)在 經(jīng)過(guò)MIC進(jìn)行2次放大。ii. 噪聲控制方面。功能強(qiáng)大的噪聲門(mén)，有效的抑制了外界環(huán)境中的噪聲。從而提高了語(yǔ)音 的清晰度。iii. 房間聲場(chǎng)均衡和嘯叫點(diǎn)處理方面。內(nèi)置的15段參量均衡器，通過(guò)有效的調(diào)節(jié)，處理掉由于聲場(chǎng)不均衡而 產(chǎn)生嘯叫點(diǎn)。2）推薦設(shè)備Clear One Xap 800J* 4 APUDd柱無(wú)嚇査豆怖入郃提傑廿二:式旦陽(yáng)俏I垛;力址主要功能 每路麥克/線路輸入上的噪音抑制提供咼達(dá)15dB的噪音衰減調(diào)節(jié) 每路麥克輸入都放置一個(gè)回聲消除器以實(shí)現(xiàn)分布式回聲消除功能 提供四個(gè)虛擬的

18、回聲消除參考值，使用多個(gè)信號(hào)作為回聲消除參考點(diǎn)來(lái)消除回聲而不必?fù)p失邏輯輸出 增強(qiáng)型擴(kuò)展總線，具有 12路雙向音頻線路 互連性一一八個(gè)XAP產(chǎn)品互連提供64路麥克輸入 標(biāo)記所有的輸入、輸出、宏和存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)置 八路麥克輸入的每一路都配有四個(gè)輸入濾波器，可編程為參量均衡、全通、低通和高通 八個(gè)獨(dú)立的音頻處理模塊，每個(gè)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(gè)內(nèi)部和四個(gè)全局麥克混音器，每個(gè)都帶參數(shù)調(diào)整 前面板可控制增益和靜音 在不影響其它預(yù)置操作的情況下可以在會(huì)議進(jìn)行中動(dòng)態(tài)地執(zhí)行32 個(gè)預(yù)置選擇 宏腳本語(yǔ)言通過(guò)使用方便的點(diǎn)擊來(lái)簡(jiǎn)化宏的創(chuàng)建 RAMP 串行命令 矩陣清除鍵可

19、容易地清除矩陣設(shè)置 為每路輸入、輸出和處理器提供可調(diào)整的最小和最大增益電平來(lái)控制增益范圍 連接 XAP TH2 可以獲得舉行電話會(huì)議的能力由XAP 80（組建的會(huì)議系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：獨(dú)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(huì)議環(huán)境。2、噪音消除技術(shù) 每路麥克輸入都放置了噪音消除器，過(guò)濾周?chē)谋尘霸胍?，?chuàng)建清晰的通訊環(huán)境。3、功能變化多、調(diào)控方便 一般傳統(tǒng)的模擬音響設(shè)備組合模式是固定的， 不易根據(jù)應(yīng)用的變化來(lái)改動(dòng)， 就是可以改 動(dòng)，時(shí)間也太長(zhǎng)， 并需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員協(xié)助， 因?yàn)檎{(diào)控的設(shè)備多， 操作時(shí)間長(zhǎng)， 反應(yīng)速度慢， 成本高，調(diào)控繁瑣。而 XAP 800

20、高度集成了眾多傳統(tǒng)音頻處理設(shè)備，只需要通過(guò)G-Ware軟件進(jìn)行配置、管理，操作簡(jiǎn)便（所動(dòng)的只有鼠標(biāo)和鍵盤(pán)）。4、精度高、信噪比高由于使用數(shù)字總線和計(jì)算機(jī)控制， 所以調(diào)控的精度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通模擬音響設(shè)備， 調(diào)控 參量的準(zhǔn)確度較高， 能讓各種數(shù)據(jù)均處在最佳位置， 使系統(tǒng)達(dá)到最佳的還音效果。 而且使用 DSP技術(shù)處理信號(hào)只有 A/D、D/A轉(zhuǎn)換，不存在一般設(shè)備的互連問(wèn)題，所以極少有機(jī)會(huì)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(shè)備間傳輸故障率低系統(tǒng)中的各種設(shè)備通過(guò) DSP技術(shù)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(shí)D

21、SP設(shè)備都是數(shù)字的，大家在同一水平 的檔次上，一致性好，互補(bǔ)性好。6、體積小、重量輕、占地少設(shè)備體積小、重量輕、所需空間較小，便于操作和散熱通風(fēng)，也便于維護(hù)保養(yǎng)。7、科技含量高、損壞率低、受人為因素干擾較小 系統(tǒng)通過(guò) G-Ware 軟件配置及管理， 不通過(guò)人工直接管理， 因此人為損壞率降到了最低。比模擬設(shè)備能更長(zhǎng)、更有效地保持最佳工作狀態(tài)。8、網(wǎng)絡(luò)化控制XAP系統(tǒng)可以通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制和管理。9、具有良好地超前技術(shù)、升級(jí)更新容易、擴(kuò)展方便 設(shè)備的調(diào)控靠軟件實(shí)現(xiàn)， 可以通過(guò)固件升級(jí)的方式提高功效， 在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持技術(shù) 的先進(jìn)性，今后許多新增的功能都可以通過(guò)軟件的升級(jí)來(lái)改進(jìn)、完善。3) 具體方案i. Sony 北京公司 25 層的 Conference Room 添加一臺(tái) Xap800 音頻會(huì)議處理器，替 代原有的調(diào)音臺(tái)，壓限器，均衡器，激勵(lì)器，這些設(shè)備。原因：1.XAP800中包括以上設(shè)備的所有功能，我們不需要在添加這些設(shè)備。