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三汇发布EC语音卡无缝对接Voip应用

2008/04/07

　　三汇是国内最早在语音卡上使用自主研发的DSP算法实现自适应回波抵消（Echo Cancellation）功能的厂商。三汇目前所有模拟语音卡、数字中继语音卡都具有8-16ms以上的回波抵消能力。在PSTN应用中，能很好地解决回波对放音状态下进行信号音检测、DTMF检测、能量检测、语音识别等操作带来的影响，也能很好地解决回波对电话会议系统造成的不良影响。

　　回波抵消与其他两个因素（语音延迟、抖动和丢包补偿）并列为评估Voip系统通话质量的三大要素。在Voip系统中，回波不仅会有上面所说的不良影响，还会严重影响通话的质量。目前，随着三汇语音卡越来越多地被用于构建Voip系统，特别是在三汇的SHN系列Voip语音卡正式发布之后，对回波抵消能力在模拟卡、数字中继卡上的应用提出了更高要求。下面的图说明了为何回波对Voip系统的影响远大于PSTN系统：

　　上图显示了一个Voip的软终端通过一个由三汇Voip语音卡和模拟线语音卡构成的网关系统，和一个普通电话机建立通话的情况(即PC-to-Phone的Voip)。软终端的话筒发出的声音，通过Internet和网关传送到电话机，从电话机产生的回波，又一次通过网关和Internet传送到软终端的耳机。可以看到Voip环境下的回波相对于PSTN下的回波多了两次通过Internet的延迟，往往达到数百毫秒至一秒以上的时间，通话者非常容易觉察到回声的存在，从而严重影响通话效果。

　　但从上图还可以看到，如果模拟语音卡有很好的回波抵消能力, 彻底消除了来自于电话机的回声，软终端的耳机也就不会听到回声了。至于从电话机方向发往软终端的话音，通常不会从耳机传入话筒，也就不会有回声问题。如果软终端使用扬声器，则必须在软终端内部实现声学回波抵消，确保扬声器发出的声音不会通过话筒回传。对于“背靠背”的Voip系统（通话两端都是PSTN电话，中间走Internet线路，即Phone-to-Phone的Voip），则要求两端的网关均具有回波抵消功能，才能保证双向通话的质量。

　　正是因为有这样的需求和市场，于是三汇投入了大量的研发力量，发布了多款具有增强回波抵消能力的电话语音卡――EC语音卡。

　　这一系列的语音卡的特点首先是回波抵消的时长大大增加，达到了64-128ms，这个时长基本上可以抵消地球上任意两点之间通话产生的回波。其次，利用三汇自行研究的DSP算法，大大改善了回波抵消器的实际运行效果。再次，三汇还利用了研制EC语音卡所取得的成果，以软件升级的方式改善部分老产品的回波抵消性能，来提高了老产品的性价比。我们还将这些成果作为标准配置，集成在所有基于Asterisk的Voip应用而专门设计的三汇语音卡上。

　　如果将这些卡与所谓装载了昂贵的专用回波抵消模块的产品相比，无疑会具有很大的性价比优势。

　　三汇语音卡的回波抵消器主要由4大功能模块组成：

　　自适应滤波器：这是回波抵消器的核心部件，它能自动模仿回波通路的特性，从而产生反向的回波信号，然后与原始回波信号叠加后消除回波。三汇语音卡的自适应回波抵消器拥有512-1024个延迟单元，对应的最长回波通路延迟为64-128ms。
　　
　　自适应滤波器系数更新控制器：控制器算法是回波抵消器的核心技术所在，它的好坏直接关系到回声抵消器的效果和稳定性。当自适应滤波器系数发生变化时，控制器需要迅速而准确地判断出变化的原因，如果是因为回波通路特性发生变化（通常不同的电话线路或不同的电话机都具有不同的回波通路），则需要立即更新系数才能抵销新的回波。如果系数变化是其他原因引起的（例如双方同时讲话即Double Talk，或是噪声、信号音等），则必须锁定系数，否则将使回波增大。三汇自行研发的控制器，能够使上述判断的准确率达到5SIGMA的水准, 即99.98%, 相当于每100秒通话中只会出现23ms的判断失误，达到了近乎完美的效果。

　　非线性处理器（NLP）：三汇研发的NLP模块，可以在最大限度下消除经过抵消后残留的回波，仍做到不影响正常通话。

　　舒适噪声发生器（CNG）：当残余的回波被NLP消除时，线路上会出现绝对的无声（净噪状态），当这种状态和正常的背景噪声交替出现时，会让通话者感到不适（线路时断时续的感觉，但实际上不影响通话）。三汇的CNG模块，能够用接近背景噪声的信号填充净噪状态，从而提高通话的舒适度。

　　三汇的EC语音卡已经在国内市场和国际市场（俄罗斯、马来西亚等地）的Voip系统中投入实际运行，通话质量效果完全媲美国际知名品牌Voip网关，而其他各方面表现同样良好。

　　附表：三汇EC语音卡

型号	说明
SHT-8C/PCI/EC	8路模拟线语音卡，回波抵消时长64ms
SHT-16C-CT/PCI/EC	16路模拟线语音卡，回波抵消时长64ms
SHD-120D-CT/PCI/EC	4E1/T1数字中继卡，回波抵消时长128ms
SHD-240D-CT/PCI/EC	8E1/T1数字中继卡，回波抵消时长128ms

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