在通信語(yǔ)音呼叫下，語(yǔ)音回聲是經(jīng)常遇到的問(wèn)題。同樣，在A(yíng)sterisk開(kāi)源的通信解決方案中，也會(huì )遇到這個(gè)問(wèn)題。現在我們將對回聲問(wèn)題進(jìn)行以下幾個(gè)方面的討論：
什么是VOIP環(huán)境下的回聲問(wèn)題
通常來(lái)說(shuō)，在電話(huà)通信中遇到的回聲就是在通話(huà)過(guò)中，撥打的用戶(hù)聽(tīng)到了自己的聲音。這些回聲問(wèn)題通常表現在傳統PSTN回聲源處理問(wèn)題和VOIP網(wǎng)絡(luò )延遲問(wèn)題。
傳統PSTN源的問(wèn)題
在傳統的PSTN模擬線(xiàn)路的環(huán)境中，必然會(huì )經(jīng)過(guò)交換機和終端之間2-4芯線(xiàn)的轉換，而且這個(gè)轉換的過(guò)程可能連續經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)工作結點(diǎn)來(lái)最終完成。如果在完成2-4轉換的過(guò)程中因阻抗匹配，造成”泄漏”，從而導致了”電路回聲”。現在很多用戶(hù)使用VOIP網(wǎng)關(guān)，從因特網(wǎng)IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)的連接方式可以看出，IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)一端連接PSTN，另一端連接因特網(wǎng)。如果模擬端口部分的2-4線(xiàn)轉換中出現阻抗不匹配的問(wèn)題，同樣也會(huì )出現回聲的問(wèn)題。因此，建議用戶(hù)在使用語(yǔ)音模擬板卡或者模擬網(wǎng)關(guān)時(shí)，一定要把網(wǎng)關(guān)支持的制式通知到相應的國家，例如在中國使用，請調整到支持中國，也減少回聲問(wèn)題。
圖例 1： 2-4 芯線(xiàn)線(xiàn)路轉換出現的回聲
VOIP網(wǎng)絡(luò )延遲
圖例 2： VOIP網(wǎng)絡(luò )延遲需要做回聲處理
在VOIP網(wǎng)絡(luò )中，最大延遲的值肯定會(huì )超過(guò)30ms，在上圖中我們可以看到一個(gè)完整的語(yǔ)音流需要語(yǔ)音壓縮，打包，路由解析，解碼，數據重新解包等等過(guò)程，這些過(guò)程都需要一定的時(shí)間來(lái)處理。所以有時(shí)候在內網(wǎng)也需要考慮回聲的問(wèn)題。以下拓撲圖說(shuō)明了語(yǔ)音流通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )到PSTN網(wǎng)絡(luò )的整個(gè)過(guò)程，以及在傳輸過(guò)程中的延遲的原因：
圖例 3：電學(xué)回聲和網(wǎng)絡(luò )延遲
以下是關(guān)于傳輸不同語(yǔ)音編碼或者經(jīng)過(guò)多個(gè)路由節點(diǎn)所需要花費的時(shí)間：
- G.723.1: 37 msec
- G.729: 15 msec
- G.728: 2.5 msec
- 內部摘掛機時(shí)間10 ms msec
- 線(xiàn)路傳輸: 每1 msec 一百里
- VoIP 網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)處理: 50 to 100 msec
- 2M 線(xiàn)路，傳輸128K 的數據包需要時(shí)間從0.5 ms 到128.6 ms
- 64Kbps 線(xiàn)路傳輸一個(gè)1024K 數據包
- 解壓延遲: 通常 10 msecs 或者少于10ms
- For a 1024K packet on a 64Kbps line
整體來(lái)看，因為語(yǔ)音傳輸必須經(jīng)過(guò)很多不確定的設備，例如衛星，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )道德許多設備節點(diǎn)，語(yǔ)音延遲的存在是必然的。
回聲的兩種來(lái)源：
在目前的回聲技術(shù)領(lǐng)域，回聲的來(lái)源主要來(lái)自于兩個(gè)方面：
聲學(xué)回聲（AEC）。聲學(xué)回聲主要來(lái)源于一些VOIP終端設備本身，和設備本身相關(guān)，可能經(jīng)常在如下環(huán)境遇到回聲問(wèn)題：
- 免持車(chē)載電話(huà)系統，標準的電話(huà)或手機或免持模式，因為使用電話(huà)免提模式，揚聲器的聲音進(jìn)入到麥克風(fēng)。
- 專(zhuān)用獨立的“會(huì )議電話(huà)”，使用天花板揚聲器和麥克風(fēng)的桌子上已安裝的會(huì )議室系統。會(huì )議室設計不合理導致或者麥克風(fēng)，揚聲器的物理位置設計問(wèn)題。
- 物理耦合（通過(guò)聽(tīng)筒的揚聲器的振動(dòng)傳輸到麥克風(fēng)殼體）。 電話(huà)終端設計不合理，或者質(zhì)量比較差的IP 電話(huà)。
圖例4：聲學(xué)原因
電學(xué)回聲
此問(wèn)題通常是在PSTN電話(huà)系統中的在2-4芯中出現的電子線(xiàn)路參數（例如阻抗）不匹配導致。在圖例1 中，大家可以看到因為2-4芯線(xiàn)路轉換是PSTN的一個(gè)必然的語(yǔ)音處理過(guò)程，使用會(huì )產(chǎn)生回聲問(wèn)題。
圖例 5：2-4wire，傳輸使用不同的線(xiàn)路
Asterisk 中的回聲問(wèn)題
在asterisk環(huán)境下，同樣存在回聲問(wèn)題。板卡的回聲問(wèn)題就是asterisk用戶(hù)經(jīng)常遇到的問(wèn)題。在上面的解釋中，對于電學(xué)回聲，最好辦法就是在IPPBX接入的板卡上做回聲抑制的處理，例如使用帶回聲抑制的板卡和網(wǎng)關(guān)。對于聲學(xué)回聲，建議使用質(zhì)量比較好的終端設備和IP電話(huà)機。另外，必須注意網(wǎng)絡(luò )傳輸過(guò)程中需要留意的幾個(gè)因素。
我們現在介紹一下基于A(yíng)sterisk語(yǔ)音卡的一些解決辦法：
- 使用支持硬件DSP回聲抑制芯片的語(yǔ)音板卡硬件解決辦法。目前幾乎所有的 Asterisk 語(yǔ)音板卡芯片都是采用Octasic 回聲抑制芯片，此廠(chǎng)家的芯片技術(shù)相當不錯。需要提醒用戶(hù)的是，diigum的 帶回聲的模擬語(yǔ)音卡支持Non-Linear Processor (NLP) 處理器，可以通過(guò)配置支持的參數vpmnlptype 進(jìn)行相應的調整。此參數僅支持digium 模擬卡和單E1 數字卡。
- 使用開(kāi)源的軟件回聲抑制解決辦法，免費的回聲抑制軟件有很多，比較常用的有mg2, oslec 等等，這些免費的軟件回聲抑制處理辦法都有同樣的局限性：
- 占用系統的CPU資源
- 處理的通道數有限
- 對回聲的training 周期明顯少于帶回聲的dsp 的周期，所以training的時(shí)間大約需要10-15 second， 而硬件處理則是軟件處理的1/4.
- 回聲抑制的軟件處理方式不支持 non-linear processor方式，始終有回聲存在于語(yǔ)音增益中，所以回聲不能完全消除。
Asterisk 環(huán)境下測試回聲的方法：
Sangoma 提供了很多豐富的排查回聲抑制的底層工具，可以輕松排查和利用回聲抑制模塊完全消除回聲抑制（當然在一定的范圍）。
Sangoma 4E1 數字語(yǔ)音卡
Sangoma 回聲處理解決方案— Sangoma 如何提高Asterisk性能的28個(gè)解決辦法幾個(gè)方法是：
1）通過(guò)底層驅動(dòng)抓包工具截取回聲抑制的數據，發(fā)生此數據到技術(shù)支持，可以分析出回聲的正在原因
圖例 6 ：Sangoma回聲抑制工具
2）通過(guò)Echo Spike Generation 工具檢測回聲，用戶(hù)可以通過(guò)以下工具來(lái)抓取回聲語(yǔ)音效果，如果在可以消除的范圍內，回聲是可以消除的。以下例子中，tap 在50-80 之間，如果設置echo 為128的話(huà)，回聲完全可以消除。當然如果設置為64 tap，那么剩余的回聲是不能完全消除的，通話(huà)過(guò)程中仍然保留有回聲。
圖例7 ec.spike 工具。注意，此回聲發(fā)生在55 taps 和88 taps 之間，如果設置echo=128 是完全可以消除這些回聲的。
在以上這個(gè)例子中，echo 發(fā)生發(fā)生在3ms，7ms 和9ms。12 ms 以后沒(méi)有發(fā)生echo的問(wèn)題。所以，如果回聲抑制可以支持12ms 回聲消除，那么以下的回聲將會(huì )消除。
圖例8：echo問(wèn)題發(fā)生時(shí)間點(diǎn)
這里需要注意的是，回聲消除是一個(gè)靜態(tài)設置的值，剩余的echo，echo 抑制解決辦法是無(wú)法消除的（例如，剩余部分可能就在系統的內存中，系統將直接丟棄沒(méi)有消除的回聲）。同時(shí)因為VOIP網(wǎng)絡(luò )涉及了網(wǎng)絡(luò )延遲等等因素，這些因素是動(dòng)態(tài)的，而且這些延遲的因素是回聲抑制控制器不能控制的，所以可能導致有一些回聲是不能徹底消除的。
常見(jiàn)的回聲問(wèn)題舉例
1）談話(huà)者自己的回聲 ：
2）隧道效果回聲：
回聲處理的語(yǔ)音效果對比
未經(jīng)過(guò)回聲處理的語(yǔ)音：
經(jīng)過(guò)回聲處理的語(yǔ)音語(yǔ)音：
>>回聲抑制demo 演示
總結
通過(guò)以上文章介紹，我們給大家介紹了回聲問(wèn)題的幾個(gè)來(lái)源，回聲問(wèn)題的影響特征，同時(shí)重點(diǎn)介紹了在asterisk 環(huán)境下，Asterisk 語(yǔ)音板卡的價(jià)格測試工具，和軟件回聲抑制的一些局限性。最后，介紹了幾個(gè)回聲抑制語(yǔ)音效果的實(shí)例和demo 工具。希望給大家一個(gè)完整的，豐富的診斷手段，能夠幫助用戶(hù)解決實(shí)際問(wèn)題。
