回聲消除

使用免持通訊(hands-free)系統或是遠端會議(conference call)時,通常會用麥克風接收本地端的講話語音,並且同時用喇叭撥播放遠端的講話 在這樣的情況下,喇叭的聲音容易被麥克風接收 產生回聲(echo),嚴重影響通訊系統的使用品

回聲俗話上指涉回音或哮叫(howling), 回音與哮叫是二種現象。回音是自己發出的聲音會被自己聽到, 甚至會無限輪迴,但此音會慢慢消失; 哮叫 :當喇叭因回響關係一直發出一個固定頻率,一般例如200hz至4,000hz時,稱之為哮叫, 這種現象實際是上述回音現象重複產生的結果。 出現以上兩種現象與喇叭與麥克風沒關係,這通常是終端產品系統設計不良,產生的自然現象。

消除回聲的方法有下列幾種。

1. 電子設計

用電路設計來消除是目前最有效的方式,皆須使用去除回聲(Acoustic Echo Cancellation, AEC)的IC 來處理, 並有二種措施:

  • 全雙工回音消除法(full-duplex)

利用電路偵測要輸出的訊號, 使其不再回授輸入 這點效果最好。 前業界有 ALC880及FM2018的IC利用此法,但缺點是較為昂貴並且設計複雜。

  • 半雙工回音消除法(half-duplex)

當麥克風偵測到有音源時,立刻將喇叭輸出切掉, 這種方式雖然可以切掉回音哮叫,但卻變成無法MIC與喇叭同時動作,所以稱半雙工。 這種方式好處是便宜和簡單,但缺點就是單靠半雙工回音消除效果沒有很好,要與機構配合效果才會體現出來。 目前業界有MC34068 /MC34118等IC利用此方法。

2. 機構隔離

除了用電子方式來去除回聲,若同時用機構設計進行隔離, 那這樣AEC效果會更顯著,有以下幾點須注意。

  • 喇叭後腔需要全部密閉,不可讓喇叭後方的聲音傳到麥克風端。 這是因為AEC判斷的是喇叭振膜前方的聲音相位, 較難判斷振膜後方的聲音相位。
  • 物理減震:

例如喇叭和麥克風之間用軟性印刷電路板(FPC)連結, 不要用硬板, 因為硬板傳振更明顯。 又例如喇叭和麥克風分別做在互不連接的硬板上, 以此阻絕傳振。 另外,麥克風周遭宜放置減震材質,一般至少需要橡膠套(rubber holder), 而昊宬也都能提供此附加配件。 除了橡膠套,業內也常使用矽膠(silicon)、泡棉(eva)等減振。泡棉的效果很好,但缺點是他不太防水。越軟的泡棉的物理減振效果越好,但是他的空氣氣密性就會相對減低。