朗谷數(shù)字音頻處理技術(shù)在音頻及網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域的應(yīng)用

    前言

    2008年12月15日出版的《第一財(cái)經(jīng)周刊》刊登了科爾尼資訊管理公司發(fā)布的2008年全球化城市指數(shù)的前60個(gè)城市，上海、北京、深圳入選其中，而07年有本暢銷書《世界是平的》，則把網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的變革視為使全球化的力量之一，統(tǒng)一通訊技術(shù)發(fā)展方向是IP將融合所有協(xié)議，AV將融合所有格式，互聯(lián)互通，開放式代替封閉式，技術(shù)越復(fù)雜就越要求用戶應(yīng)用上的簡(jiǎn)單，而數(shù)字音頻處理技術(shù)則是網(wǎng)絡(luò)通訊中最基礎(chǔ)和最核心的技術(shù)之一，朗谷數(shù)字實(shí)驗(yàn)室專注于此項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)。

    一、  與朗谷數(shù)字音頻處理技術(shù)關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)概念

    歷史

    回音消除已經(jīng)替代了早期的回音抑制，回音抑制最早始于20世紀(jì)50年代，在衛(wèi)星通訊環(huán)境中用來控制由于比較長(zhǎng)的信號(hào)延時(shí)而聽到的回音。最早的回音消除理論在二十世紀(jì)六十年代在AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室中發(fā)展起來，但是直到20世紀(jì)70年代末，由于受到電子行業(yè)的技術(shù)能力限制，商用回音消除產(chǎn)品一直沒有取得太大的發(fā)展。

    隨著DSP的飛速發(fā)展使得回音消除產(chǎn)品變得更小和更具有效費(fèi)比。在20世紀(jì)九十年代，回音消除器不再作為一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，第一次被集成于語音網(wǎng)關(guān)中（加拿大北電公司DMS-250）。這個(gè)整合使得回音消除直接內(nèi)置于語音網(wǎng)關(guān)中，意味著回音消除器可以在通話過程中非常可靠地被開啟或者關(guān)閉，在語音通訊和數(shù)據(jù)通信中區(qū)分不同的干線組取得所需要的信號(hào)。

    1、回聲與延時(shí)的關(guān)系

    回聲和延時(shí)是兩個(gè)不同的概念，延時(shí)不會(huì)加重或者改變回聲的量值。聲音有一個(gè)遮掩效應(yīng)，例如我們?cè)谏焦壤锬敲辞宄�的聽到回聲的原因是因�(yàn)槁曇舻膫鬟f時(shí)間長(zhǎng)，聲音反射回來的時(shí)間就長(zhǎng)，超過1秒甚至2秒，聲音的傳遞時(shí)間長(zhǎng)了，聲音的遮掩效應(yīng)會(huì)失去，這樣人的耳朵就會(huì)感覺到聽到這個(gè)回聲，回聲是一直存在的，專門的研究機(jī)構(gòu)做過專門的測(cè)試，聲音的傳遞小于20毫秒左右的時(shí)候，遮掩效果發(fā)揮作用，人耳一般聽不出來，超過20毫秒以后遮掩效應(yīng)開始衰減，超過50毫秒，聲音的遮掩效應(yīng)就基本消失了，只要有微弱的回聲人耳就能聽得到。

    2、回聲和數(shù)字延時(shí)及語音壓縮技術(shù)的關(guān)系

    數(shù)字延時(shí)技術(shù)就是把線性的信號(hào)，語音信號(hào)從喇叭或者電話中傳出去前，經(jīng)過數(shù)字信號(hào)采樣處理會(huì)延遲一段時(shí)間，就使得回音回來延遲的更長(zhǎng)，所以我們能夠聽到。而語言壓縮技術(shù)是對(duì)一段數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣后壓縮，然后再把這個(gè)壓縮信號(hào)送出去，這一段數(shù)字信號(hào)一般是30毫秒，40毫秒左右，語音數(shù)據(jù)經(jīng)過拿出來做處理，處理之后，再送出去，這樣就增加了40毫秒的延時(shí)，導(dǎo)致的結(jié)果就是有回音回來被聽到。例如我們現(xiàn)在的電話網(wǎng)絡(luò)都采用用數(shù)字交換機(jī)，而以前都是模擬交換機(jī)，送出的都是模擬信號(hào)，這個(gè)信號(hào)是以光速傳遞的，所以在模擬交換機(jī)時(shí)代，打本地電話和長(zhǎng)途電話感覺不到有回音，只有通過衛(wèi)星打國(guó)際電話的時(shí)候聽到有回音，因?yàn)檠舆t時(shí)間就變長(zhǎng)了，那么打本地電話，電信號(hào)以光的速度傳遞，只有幾個(gè)毫秒，我們就聽不見感覺不到回音的存在，而現(xiàn)在的電話網(wǎng)絡(luò)全都用數(shù)字式的，它把電信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，而數(shù)字信號(hào)的處理，不是采一個(gè)數(shù)字就送出去，它是采集一段信號(hào)，可能是20毫秒40毫秒的信號(hào)進(jìn)來了，把它處理一下，然后送出去，這樣的數(shù)字處理的效率很高，把信號(hào)先壓縮以后，再送出去，結(jié)果就是效率更高，本來一根線只能送一路電話，現(xiàn)在可能送10個(gè)電話，但是提高效率的同時(shí)，增加了延時(shí)作為結(jié)果，這是就導(dǎo)致回音的出現(xiàn)，例如我們打手機(jī)有回音，也是這種原因。