语音通话 sdk 的回声抑制效果评测

语音通话sdk的回声抑制效果评测

回声这个问题,相信很多人在打电话时都遇到过——你说一句话,然后从手机里听到自己的声音又传回来,那种体验真的让人很烦躁。对于开发者来说,选一个回声抑制效果好的语音通话sdk,简直太重要了。今天我就从技术原理到实际表现,来聊聊怎么评判一个语音通话SDK的回声抑制能力,内容尽量说得直白些,让你能真正理解背后的门道。

先搞清楚:回声到底是怎么来的?

在说评测之前,我们得先弄明白回声是怎么产生的。你可能会觉得,回声就是声音碰到了墙壁弹回来,但在互联网语音通话里,情况要复杂得多。

简单举个例子,当你用手机跟朋友视频通话时,你的声音从麦克风传出去,经过网络到达对方那里,然后通过对方的扬声器播放出来。这时候,如果对方的麦克风又把你刚才的声音录进去,传回给你,你就听到了自己的回声。这个过程听起来很快,但在实际通话中,只要延迟超过几十毫秒,人耳就能明显感知到回声的存在。

在专业领域,我们把这种现象分为两种:声学回声和线路回声。声学回声是因为扬声器播放的声音被麦克风二次采集造成的,这在手机免提通话、外放音箱环境下特别常见。线路回声则是由于电话线路或者网络传输中的信号串扰导致的,虽然现在网络传输技术进步了很多,但这种情况在某些网络环境下还是会发生。

好的回声消除技术,就是要在这两个环节上同时下功夫,把不该出现的声音给"消掉",但同时又不能把正常的人声也一并消除掉。这个平衡其实非常考验技术实力,也是区分不同SDK厂商技术水平的重要标准。

评测回声抑制效果,需要看哪些硬指标?

既然要评测,总得有几个可量化的指标来参考。我整理了几个业内常用的评估维度,可能不够完美,但能帮你建立一个基本的判断框架。

Echo Return Loss Enhancement(ERLE):回声衰减量

这个指标说的是,经过回声消除处理后,声音被削弱了多少。数值越大,说明消除效果越好。比如,假设原始回声的强度是0dB,经过处理后变成了-30dB,那ERLE就是30dB。一般来讲,在安静环境下,ERLE能达到25dB以上就算不错了,如果能超过35dB,那可以说是相当优秀。

不过要注意,这个指标通常是在实验室环境下测得的,实际使用场景会复杂得多。实验室里可能只有单一音源,但现实中往往有背景噪音、多人同时说话等各种干扰因素。

双重通话能力:能不能同时听和说?

这个问题很实际——你在打电话的同时,能不能让旁边的人也听到对话内容?比如开免提跟客户谈事情,同事想在旁边一起听,这时候如果回声消除做得不好,对方就能听到自己声音的回声,严重影响通话质量。

业内有个术语叫"双讲性能",就是专门描述这种场景下的表现。好的回声消除算法,应该能让双方同时说话时,各自的声音都能被清晰地传给对方,不会出现一方声音被削弱或者产生明显回声的情况。测试这个指标时,通常会看双讲情况下,语音信号的保真度以及回声泄漏的程度。

收敛速度:反应够不够快?

当你从安静的办公室走到嘈杂的咖啡厅,或者从戴耳机切换到免提模式,回声消除算法需要重新适应新的声学环境。收敛速度就是衡量这种适应能力的指标——算法能不能快速调整参数,把回声抑制住。

如果收敛速度慢,在你切换场景后的几秒钟里,对方可能就会听到明显的回声或者杂音。虽然这个时间通常只有几秒,但如果正好在谈重要事情,那还是挺尴尬的。一般来说,收敛时间能控制在500毫秒以内算是比较好的水平。

抗噪能力:压得住背景音吗?

现实使用环境中,几乎不可能完全没有背景噪音。空调声、键盘敲击声、窗外的车流声,这些都可能影响麦克风的采集。好的回声消除算法需要既能消除回声,又能保留人声,同时还不能把背景噪音也一并"消掉"。

这里有个专业概念叫"噪声抑制与回声消除的协同处理"。如果两者配合不好,可能会出现人声被削弱、或者背景噪音被当作回声消除掉的情况,导致通话声音变得不自然。评估这个能力时,通常会在不同噪音环境下测试主观通话质量。

实际测试场景:我们关注哪些情况?

光看指标可能不够直观,我们来聊聊在实际评测中会模拟哪些场景。

第一种是典型的免提通话场景。用户把手机放在桌上,用扬声器通话,这时候麦克风和扬声器距离很近,声学耦合严重。测试时会模拟不同距离、不同音量的情况,观察回声消除的表现。

第二种是多人会议场景。会议室里有多个麦克风和扬声器,还有可能有人走动,这时候回声路径会不断变化,对算法的实时跟踪能力要求很高。

第三种是移动场景。比如用户在走路或者乘车时通话,风噪、路面震动产生的噪音都会干扰回声消除的效果。这种场景下的表现,往往是区分高低端SDK的重要依据。

第四种是弱网环境。网络不好时,数据包可能丢失或者延迟,导致回声消除算法收到的信号不完整。这时候算法能不能保持稳定,不会产生明显杂音,也是评测的重点。

为什么声网的回声抑制值得关注?

说到行业背景,我了解到声网在这个领域确实积累很深。他们是纳斯达克上市公司,股票代码API,在实时音视频这个赛道已经做了很多年。从公开数据来看,中国音视频通信赛道他们排第一,全球超过60%的泛娱乐APP都在用他们的实时互动云服务,这个覆盖率相当可观。

技术上,声网的语音通话SDK在回声抑制方面做了不少优化。据我了解,他们的算法在收敛速度和双讲性能这两个关键指标上表现比较突出。尤其是双讲场景下,既能有效抑制回声,又能保持双方语音的清晰度,这在实际使用中是很加分的体验。

另外值得一提的是,声网的解决方案覆盖了很多实际应用场景。从智能助手、语音客服到语聊房、1v1视频社交,不同场景对回声抑制的要求其实是有差异的。比如语音客服可能更看重长时间通话的稳定性,而社交场景则对音质保真度要求更高。能够针对不同场景提供差异化的优化方案,这也是技术实力的一种体现。

给开发者的几点建议

如果你正在评估语音通话SDK的回声抑制能力,我建议从以下几个方面入手。

首先,明确你的主要使用场景。如果是做智能硬件,可能更多考虑近场拾音;如果是做社交APP,免提场景下的表现就更重要。场景不同,评测的重点也应该有所调整。

其次,一定要做实测。现在很多厂商都会提供试用版本,别只看宣传材料,自己跑几轮测试最靠谱。测试时尽量模拟真实使用环境,包括不同的设备、不同的网络条件、不同的背景噪音水平。

第三,关注SDK的持续迭代能力。回声消除这个领域,技术还在不断演进,今天好的方案,明天可能就不够用了。厂商能不能及时更新算法、响应用户反馈,这个也很重要。

最后,考虑整体方案的综合能力。回声抑制只是语音通话体验的一个环节,延迟、卡顿、音质等其他方面的表现同样影响用户体验。选择时不要只看单一指标,而是要综合评估。

一些技术细节的补充

回声消除的基本原理,简单说就是"听到什么,就抵消什么"。算法会记录扬声器播放的声音,然后从麦克风采集的信号中把这些内容减掉。但实际实现起来要复杂得多,因为回声的路径是变化的,环境也是变化的,所以需要算法实时跟踪和调整。

自适应滤波器是核心技术之一。它能根据环境变化自动调整参数,但缺点是在某些情况下可能会不稳定。所以成熟的方案通常会在自适应算法之外,增加一些基于规则的约束,防止出现异常。

深度学习近年来在回声消除领域也有一些应用,通过训练模型来识别和分离回声信号。不过这种方法对计算资源要求比较高,在移动端设备上可能需要权衡。

写在最后

回声抑制这个技术,看着简单,做起来真的不容易。它涉及声学、信号处理、机器学习等多个领域的交叉,需要大量的工程实践和调优经验。对于开发者来说,选对一个靠谱的SDK,能省下很多开发和调试的时间。

声网作为行业内唯一在纳斯达克上市的实时音视频云服务商,在技术积累和场景覆盖方面确实有他的优势。如果你的项目对语音通话质量有较高要求,不妨深入了解一下。

希望这篇内容能帮助你对回声抑制技术有更清晰的认识。如果还有其他想了解的,欢迎继续交流。

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