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sidetone

作者:用户 来源:互联网 时间:2018-08-27 10:13:06

数字信号处理

sidetone - 摘要: 本文讲的是sidetone, 侧音 科技名词定义 中文名称: 侧音 英文名称:

侧音

科技名词定义

中文名称:

侧音

英文名称:

sidetone

定义:

在有线电话中,同一电话的发送器捡拾的接收器音的重现。

所属学科:

通信科技(一级学科);通信原理与基本技术(二级学科)

本内容由

全国科学技术名词审定委员会

审定公布

通信术语,通常指在终端设备(例如

电话机

)中,发端信号经处理后,

其中一部分回馈到自身接收电话的那部分信号。

在电话机中,原始话音通过

送话器

把声音信号转化为电信号,经通信线

路一路传送到对方,一路回传到本方受话器,使讲话人能听到自己的声音,

这就是侧音。

侧音产生的原因有:

1

、电话机内部电路,阻抗均匀性差,或级间

阻抗匹配

不良。

2

、通信网络,阻抗匹配不良。

适量的侧音有时候是必须的,能够提高话音的真实度,还可以用来测试

终端或网络是否良好。

但侧音的存在也有不利因素,侧音较大时能引起啸叫振鸣,影响通话的

进行。所以电话机中都有消除侧音的电路,称为消侧音电路或消侧音网络。

消侧音电路的原理是利用电桥平衡的原理。把受话和送话分别联到电桥的不同的对角线上,则

送话时在自己的受话器上是听不到侧音的。根据这个原理,可以设计出各种各样的消侧音电路。

在电话机中,磁石式电话、共电式电话、自动交换机式电话的消侧音电路不完全相同。

你画的图,好像不构成电桥,所以似乎不能消侧音

回音消除器产品设计的技术因素

时间:

2008-7-31

作者:深圳市麦德科技

来源:中国安防网会员

点击数:

回音消除器产品设计的技术因素

回音

是通讯产品及配件在实际使用的过程中,时常遇到的问题。客观地说,无论模拟式通讯、还是数字式通讯,

在使用过程中,都一定存在回音的现象。因此,回音消除器产品的设计,就成为了通讯业至今不息的论题。

在设计一款

回音消除

产品、或者模块化电路的时候,设计人员首先要了解

回音

产生的机理,

而后从实际的条件

入手,选择适合的产品方案。以下所讨论的,仅限于视频会议行业常规的使用条件下的产品设计。

一、回音的产生

回音的产生,

最早是人们在一个空旷的峡谷中喊话,会多次听到自己的声音,这种现象是

声学回音

指声源产生

后,声波在某个物体的表面得到发射,

形成

二次声源

,如果声波得到多次的反射,就会形成在峡谷中喊话的效果了。

中国北京天坛回音壁就是人为地采用了这种回音原理,建造出的历史景点。

在电话出现后,人们又发现,

在通话过程中,

会在一定的短暂延时之后,听到自己说的话。这种回音现象,我们称

之为

网络回音

,特别是采用两线式的电话系统,在两条铜线上要承载双向的语音信号,在电波延时后,就会出现

次信号

了。

通讯中的回音,如果造成

多谐波

,就会发生

自激啸叫

,影响通讯效果。但是在电话通讯中,一定水平的

网络

回音

是有利于通话双方的沟通感觉。

目前的视频会议行业中所讨论的回音,同时包含了电路的信号延时产生的侧音和会场环境造成的声学回音两种因

素,主要是由于声学回音

Acoustic

E

cho

造成,在下图中,解释了产生的原因:

在通讯中,远端用户和本端用户形成了通讯的环路(

Loop

),一个双向的通信线路组成了一个封闭的环路。

图中所示:远端用户的语音信号经过话筒的采集后,以数据信号的方式通过通信线路传递到本端设备,

通过扬声器

播放出来;播放出来的声音和本端用户讲话的声音同时进入话筒,形成混合信号,再通过通信线路传递给远端用户。

经过这样的过程,

远端用户从其扬声器中听到的声音信号包括了本端用户讲话的声音和自己讲话的声音,

即形成

回音问题的产生影响了通讯效果,严重的情况下会造成

啸叫

,干扰通话过程。

二、回音消除的原理

我们都了解,

声波作为一种传导波,

包括两个参数,

一个是波的相位、

一个是波的幅度。

在波的逻辑关系中,

反相、

等量的信号,逻辑和的结果为零。

回音消除的基本原理就是:用一个人为干预的信号波,去消除通讯过程中产生的回音信号,同时保留其它正常的语音

信号,以达到通讯的正常使用。

目前各品牌回音消除器产品的方案,

基本都是在会场声源的输出端,同步获取一个音频信号,对此信号做一定延时

的位移+反相,同时根据使用条件的不同,将该信号的幅度放大到

二次声源

平均的幅度值范围。处理后的信号与会

场声源(话筒)输入端的信号进行逻辑加的处理,从而抵消回音信号。会场其它的语音信号,因为没有抵消信号,所

以正常输入系统。

目前,有相当一部分的软件产品采用了源自

Skype

的软件回音消除源码方式,

来提升产品的质量。软件回音消除的

方式,同样也是通过

AC97

音频标准,增加音频的数字处理过程,来实现回音消除的效果。对于声音的传送会造成本

环节的延时,同时,在超过

4

用户的多用户通讯中,对语音的完整性和真实性产生影响。

三、模拟式回音消除器的设计

模拟式回音消除器常见在免提电话中,可以采用独立元件构成的简易电路,或者类似

MC34119

的整合电路。模拟

式回音消除器的工作原理是对远方送达

/

输出的音频信号和本地采集输入的音频信号进行音量比较,采用半双工的方

式,进行切换。

在切换的过程中,保留一定的开关时间,以保证语音信号的平滑过渡。

模拟式回音消除的优点是不对语音信号进行数字采样处理,可以保证语音信号的真实感,而且开发成本低,电路方

案完整,可以快速成品化;缺点是在切换的过程中,有一个信号上升沿和下降沿,会导致一句话的头和尾被卡断。

这种工作方式适合于电话机的免提通话设计,也符合常规电话通讯的沟通模式。

四、数字式回音消除器的设计

数字式回音消除器是现代通讯设备中所使用的方案,根据产品规模和定位的不同,可以采用多种不同的方案,

包括

了美国富迪、日本冲电气、台湾卓隆等芯片厂商提供的方案。

数字式回音消除器的基本原理还是一样,

不同的是对信号的采样方面,

采用了

ADPC

M

的格式进行编码,

再进行相

位、幅度、逻辑加等各种不同的处理。数字式回音消除器在实现

AEC

回音消除功能的同时,

还具备

ANC

自动噪音消

除、

AGC

自动增益控制两项基本功能。

1

、与终端接口

我们所指的终端是指视频会议通讯的会场终端,包括了硬件产品的独立终端和软件产品所使用的

PC

终端。

对于硬件产品来说,外部的音频接口基本上是

RCA

莲花头输出口和

卡农头

的话筒输入口。这类产品的回音消除,

基本要求采用内置板载方式,与整体电路一体化。由于

MCU

主控电路具备

ADPC

M

通讯接口,因为与数字式回音消

除器的模组对接就可以直接通过

ADPCM4

线通讯总线来连线,在设置了

PC

M

位数、长短帧、主频频率之后,就可以

实现

PC

M

音频信号的双向传递。

对于软件产品来说,传统意义上,可以通过主机后面板的红色和绿色音频

I/O

口输出和输入音频信号,外挂回音消除

器。但是这种接法,受到不同

PC

主机的音频处理芯片的性能指标不同,输出的音频信号的电平量不同,无法在实际

施工中实现统一配置,会增加现场安装调试的工作量。

目前,有厂家采用了

USB

作为外挂回音消除器的接口,这种接法,不但节省了外挂回音消除器所需要的直流电源部

件,而且也统一了音频信号的各类参数,便于现场调试安装。

2

、音频信号闸通

何谓

闸通

,其指的是对音频信号的输出和输入增加一个最低信号电平的控制开关。低于设定值的,视为无效信号,

不予以放行;高于设定值的,视为有效信号,予以放行,从而降低非语音信号的其它信号的串入。

3

ADPCM

编码器

ADPCM

编码器及其配套的解码器是将模拟音频信号,进行数字化采样、或回放的必要环节。在模组化产品中,

ADP

CM

编码器基本都包含在

AEC

主控芯片中。

我们所见到的

P

厂家的数字式话筒,就在其三角形话筒中建立了闸通电路,并采用了两片

PCM

编码器来实现

3

个话

筒的数字化采样,之后进行混合,然后再与终端主机建立数字通讯,传递话筒采集到的语音信号。

ADPCM

编码器可以提供

8

位和

16

位两种编码格式,

同时提供长帧和短帧的不同选择。

在产品设计中,

要匹配性选择

这两个参数值。

4

AEC

参数值

AEC

参数值,主要指参考信号的延时指标,在理论上来说,我们会将

52ms

作为音频信号在现场产生声学回音的典型

值,根据环境的不同,还有

32ms

49ms

等不同指标。

5

AGC

参数值

AGC

参数值,主要指参考信号和现场输入音频信号的增益放大值,可以从

0dB

12dB

不等。增益以

1dB

为步进,也

可以设置

0dB

6dB

12dB

为典型值。

6

ANC

ANC

参数值,主要指现场音频信号采集中,对环境噪音的消除,基本设置成

ON

OFF

两个状态,就可以满足现场

使用。

7

、现场音频输入

在现场的音频输入类型中,根据规模的不同,有:无源话筒(驻极体话筒)、有源话筒(鹅颈话筒)、组合话筒(手

拉手话筒)、调音台输出。

无源话筒自身没有工作电压,需要回音消除器在电路上提供偏置电压;有源话筒自身带有

3V

或者

48V

工作电压,提

供平衡式(同时输出正相和反相)信号;或者是不平衡式(反相)信号。这两种话筒适合于中小型会议室使用。

在大型会议室中,可以采用组合话筒或者调音台的音频信号作为信号源。

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