菊风音视频引擎(Multi-Media Engine–MME)是针对IP实时音视频应用所涉及的视频、语音、网络和设备管理的专业开发包。在音视频引擎中，声学回声问题处理的好坏，会直接影响到用户的体验效果。多年来，菊风致力于为客户提供最好的体验，在处理声学回声问题上不断深化研究，有了一些独到的解决方法。
声学回声消除的挑战
声学回声(Acoustic Echo-AE)是由于在免提或者会议应用中，扬声器的声音多次反馈到麦克风引起的（麦克风采集了近端声音的同时也采集了扬声器发出来的声音）。
声学回声消除模块(Acoustic Echo Cancelation – AEC)是解决声学回声问题常用的方法。AEC在实际应用中面临着诸多难题。在AEC处理前，需确保远端参考信号和回声的延时同步，否则无法消除回声。但由于不同手机、iPad、PC机上的延时是不一样的，有的系统延时相对固定，有的是会变化的。因此系统差异性是我们面临的一个巨大挑战，延时估计是AEC模块能否正常工作的核心算法之一。
当调用Engine接口时，如果操作系统给出的延时估算不准确，则无法正常工作；当调用FDE-Formant Delay Estimate, SDE-Spectru Delay Estimate接口时，初始化需要2-5秒，之后才能正常工作，偶尔会出现回声（1%以内），但能很快恢复；当调用OS接口时，每个机型测试过后才能使用。
菊风声学回声解决方法
菊风MME为了达到良好的声学回声消除效果，同时对输出和输入两个方向的语音信号进行了处理 。在AEC算法上，菊风MME主要采用以下三种方式：第一种是Engine，即依赖于操作系统给出的声卡缓冲大小计算延时，主要应用于iPad、iPod、touch和普通PC机；第二种是FDE（Formant Delay Estimate），即基于共振峰估计延时及SDE（Spectrum Delay Estimate），即频域延时估计，主要应用于Android 设备、PC 虚拟机和普通 PC等，如果手机不带AEC功能，一般使用Sde算法比较多，效果好；第三种是OS，调用操作系统自带的AEC功能，带有这类功能的操作系统，一般是iPhone还有一些比较好的Android手机，比如三星等，可以直接调用系统的AEC功能，达到良好的效果。
对于AEC消除模块的性能菊风通常从以下三方面进行评测：
1.信号的保真度要做到有效的语音信号不损失或微损失；
2.在信号不损失或微损失的情况下，做到尽可能的消除噪声；
3.最终给测试人员的感受才是最有效的考量。
具体情况举例
情况一： 回声问题 之 回声延时抖动(不稳定)
♪ 问题现象：
和某些Android手机用户端通话时， 对端会间断的听到回声。
♪ 问题特征：
和这些Android手机通话时，回声时有时无。当回声延时相对稳定的时候，回声能够被AEC模块有效的消除； 当回声延时波动较大的时候， AEC模块不能快速适应这种变化，导致回声不能被有效的消除，对端会听到回声。
♪ 问题原因分析(处理方案)：
1.Android系统远端信号播放到MIC收集回声信号的延时时间不固定（100ms~800ms抖动），导致AEC无法按帧（每帧8ms）逐一对应处理；
2.对于Android系统，建议能够使用OS AEC的手机都采用OS AEC；如果OS AEC无效，那么就推荐使用SDE；
3. SDE在大部分情况下，都能正常工作，偶尔可能有一小段时间的回声漏出来；
4. 如果SDE不能很好的工作， 那么建议使用8kHz采样率的编解码进行通信；SDE在8kHz下比16kHz有更稳定的表现。
情况二：回声问题 之 MIC增益过大，消顶失真
♪ 问题现象：
某些Android手机开启Speaker后， 对端能一直听到回声
♪ 问题特征：
1.当把Speaker音量调小后， 对端就听不到回声 ；
2.如果此时把AEC模块关闭，对端仍然能听到回声，说明第一步时AEC有效；
♪ 问题原因分析(处理方案)：
1.移动设备上，扬声器和麦克风靠得很近，当扬声器播放出来的音量过大时，麦克风采集到的声音音量变化超过16bit的动态范围，导致很大一部分声音被消顶。由于近端录制的声音失真，导致AEC模块无法匹配近端和远端声音， 从而无法有效工作，对端会听到回声 ；
2.通过减小Speaker音量可以有效解决这个问题。
正常音频
消顶失真音频
情况三：回声问题 之 空间反射，回声时间过长
♪ 问题现象：
处在空旷的室内环境中，通过大功率音箱播放声音的终端通话时， 对端能听到回声
♪ 问题特征：
将音箱音量调小或者移动到空旷的室外环境， 回声消失
♪ 问题原因分析(处理方案)：
1. 在这种环境下，播放出来的声音通过多路径传播(墙壁一次反射、二次反射...)，又被麦克风采集。由于各个传播路径距离差别较大，导致同一段声音从开始产生回声到回声结束之间的时间很长(超过100ms)。同时由于音箱的功率较大，播放的声音音量较大， 导致经过多次反射的声音被麦克风采集后音量仍然很大， 于是在对端听到回声；
2. 目前的AEC模块只能消除100ms左右以内的多路径传播回声效应；
3. 解决方法: 降低麦克风灵敏度，减小播放声音音量， 将播放设备和采集设备放在更为空旷的地方。
原始音频
具有多次反射的回声音频
以上是菊风Juphoon公司在声学回声解决办法的一些经验，之后会分享更多的技术干货，敬请期待......
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