回音

側音

科技名詞定義

中文名稱：

側音

英文名稱：

sidetone

定義：

在有線電話中，同一電話的發送器撿拾的接收器音的重現。

所屬學科：

通信科技（一級學科）；通信原理與基本技術（二級學科）

本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布

通信術語，通常指在終端設備（例如電話機）中，發端信號經處理后，

其中一部分回饋到自身接收電話的那部分信號。

在電話機中，原始話音通過送話器把聲音信號轉化為電信號，經通信線

路一路傳送到對方，一路回傳到本方受話器，使講話人能聽到自己的聲音，

這就是側音。

側音產生的原因有：

1、電話機內部電路，阻抗均勻性差，或級間阻抗匹配不良。

2、通信網絡，阻抗匹配不良。

適量的側音有時候是必須的，能夠提高話音的真實度，還可以用來測試

終端或網絡是否良好。

但側音的存在也有不利因素，側音較大時能引起嘯叫振鳴，影響通話的

進行。所以電話機中都有消除側音的電路，稱為消側音電路或消側音網絡。

消側音電路的原理是利用電橋平衡的原理。把受話和送話分別聯到電橋的不同的對角線上，則

送話時在自己的受話器上是聽不到側音的。根據這個原理，可以設計出各種各樣的消側音電路。

在電話機中，磁石式電話、共電式電話、自動交換機式電話的消側音電路不完全相同。

你畫的圖，好像不構成電橋，所以似乎不能消側音

回音消除器產品設計的技術因素

時間：2008-7-31作者：深圳市麥德科技來源：中國安防網會員點擊數：

回音消除器產品設計的技術因素

“回音”是通訊產品及配件在實際使用的過程中，時常遇到的問題。客觀地說，無論模擬式通訊、還是數字式通訊，

在使用過程中，都一定存在回音的現象。因此，回音消除器產品的設計，就成為了通訊業至今不息的論題。

在設計一款“回音消除”產品、或者模塊化電路的時候，設計人員首先要了解“回音”產生的機理，而后從實際的條件

入手，選擇適合的產品方案。以下所討論的，僅限于視頻會議行業常規的使用條件下的產品設計。

一、回音的產生

回音的產生，最早是人們在一個空曠的峽谷中喊話，會多次聽到自己的聲音，這種現象是“聲學回音”，指聲源產生

后，聲波在某個物體的表面得到發射，形成“二次聲源”，如果聲波得到多次的反射，就會形成在峽谷中喊話的效果了。

中國北京天壇回音壁就是人為地采用了這種回音原理，建造出的歷史景點。

在電話出現后，人們又發現，在通話過程中，會在一定的短暫延時之后，聽到自己說的話。這種回音現象，我們稱

之為“網絡回音”，特別是采用兩線式的電話系統，在兩條銅線上要承載雙向的語音信號，在電波延時后，就會出現“二

次信號”了。

通訊中的回音，如果造成“多諧波”，就會發生“自激嘯叫”，影響通訊效果。但是在電話通訊中，一定水平的“網絡

回音”是有利于通話雙方的溝通感覺。

目前的視頻會議行業中所討論的回音，同時包含了電路的信號延時產生的側音和會場環境造成的聲學回音兩種因

素，主要是由于聲學回音AcousticEcho造成，在下圖中，解釋了產生的原因：

在通訊中，遠端用戶和本端用戶形成了通訊的環路（Loop），一個雙向的通信線路組成了一個封閉的環路。

圖中所示：遠端用戶的語音信號經過話筒的采集后，以數據信號的方式通過通信線路傳遞到本端設備，通過揚聲器

播放出來；播放出來的聲音和本端用戶講話的聲音同時進入話筒，形成混合信號，再通過通信線路傳遞給遠端用戶。

經過這樣的過程，遠端用戶從其揚聲器中聽到的聲音信號包括了本端用戶講話的聲音和自己講話的聲音，即形成“回

音”。

回音問題的產生影響了通訊效果，嚴重的情況下會造成“嘯叫”，干擾通話過程。

二、回音消除的原理

我們都了解，聲波作為一種傳導波，包括兩個參數，一個是波的相位、一個是波的幅度。在波的邏輯關系中，反相、

等量的信號，邏輯和的結果為零。

回音消除的基本原理就是：用一個人為干預的信號波，去消除通訊過程中產生的回音信號，同時保留其它正常的語音

信號，以達到通訊的正常使用。

目前各品牌回音消除器產品的方案，基本都是在會場聲源的輸出端，同步獲取一個音頻信號，對此信號做一定延時

的位移＋反相，同時根據使用條件的不同，將該信號的幅度放大到“二次聲源”平均的幅度值范圍。處理后的信號與會

場聲源（話筒）輸入端的信號進行邏輯加的處理，從而抵消回音信號。會場其它的語音信號，因為沒有抵消信號，所

以正常輸入系統。

目前，有相當一部分的軟件產品采用了源自Skype的軟件回音消除源碼方式，來提升產品的質量。軟件回音消除的

方式，同樣也是通過AC97音頻標準，增加音頻的數字處理過程，來實現回音消除的效果。對于聲音的傳送會造成本

環節的延時，同時，在超過4用戶的多用戶通訊中，對語音的完整性和真實性產生影響。

三、模擬式回音消除器的設計

模擬式回音消除器常見在免提電話中，可以采用獨立元件構成的簡易電路，或者類似MC34119的整合電路。模擬

式回音消除器的工作原理是對遠方送達/輸出的音頻信號和本地采集輸入的音頻信號進行音量比較，采用半雙工的方

式，進行切換。

在切換的過程中，保留一定的開關時間，以保證語音信號的平滑過渡。

模擬式回音消除的優點是不對語音信號進行數字采樣處理，可以保證語音信號的真實感，而且開發成本低，電路方

案完整，可以快速成品化；缺點是在切換的過程中，有一個信號上升沿和下降沿，會導致一句話的頭和尾被卡斷。

這種工作方式適合于電話機的免提通話設計，也符合常規電話通訊的溝通模式。

四、數字式回音消除器的設計

數字式回音消除器是現代通訊設備中所使用的方案，根據產品規模和定位的不同，可以采用多種不同的方案，包括

了美國富迪、日本沖電氣、臺灣卓隆等芯片廠商提供的方案。

數字式回音消除器的基本原理還是一樣，不同的是對信號的采樣方面，采用了ADPCM的格式進行編碼，再進行相

位、幅度、邏輯加等各種不同的處理。數字式回音消除器在實現AEC回音消除功能的同時，還具備ANC自動噪音消

除、AGC自動增益控制兩項基本功能。

1、與終端接口

我們所指的終端是指視頻會議通訊的會場終端，包括了硬件產品的獨立終端和軟件產品所使用的PC終端。

對于硬件產品來說，外部的音頻接口基本上是RCA蓮花頭輸出口和“卡農頭”的話筒輸入口。這類產品的回音消除，

基本要求采用內置板載方式，與整體電路一體化。由于MCU主控電路具備ADPCM通訊接口，因為與數字式回音消

除器的模組對接就可以直接通過ADPCM4線通訊總線來連線，在設置了PCM位數、長短幀、主頻頻率之后，就可以

實現PCM音頻信號的雙向傳遞。

對于軟件產品來說，傳統意義上，可以通過主機后面板的紅色和綠色音頻I/O口輸出和輸入音頻信號，外掛回音消除

器。但是這種接法，受到不同PC主機的音頻處理芯片的性能指標不同，輸出的音頻信號的電平量不同，無法在實際

施工中實現統一配置，會增加現場安裝調試的工作量。

目前，有廠家采用了USB作為外掛回音消除器的接口，這種接法，不但節省了外掛回音消除器所需要的直流電源部

件，而且也統一了音頻信號的各類參數，便于現場調試安裝。

2、音頻信號閘通

何謂“閘通”，其指的是對音頻信號的輸出和輸入增加一個最低信號電平的控制開關。低于設定值的，視為無效信號，

不予以放行；高于設定值的，視為有效信號，予以放行，從而降低非語音信號的其它信號的串入。

3、ADPCM編碼器

ADPCM編碼器及其配套的解碼器是將模擬音頻信號，進行數字化采樣、或回放的必要環節。在模組化產品中，ADP

CM編碼器基本都包含在AEC主控芯片中。

我們所見到的P廠家的數字式話筒，就在其三角形話筒中建立了閘通電路，并采用了兩片PCM編碼器來實現3個話

筒的數字化采樣，之后進行混合，然后再與終端主機建立數字通訊，傳遞話筒采集到的語音信號。

ADPCM編碼器可以提供8位和16位兩種編碼格式，同時提供長幀和短幀的不同選擇。在產品設計中，要匹配性選擇

這兩個參數值。

4、AEC參數值

AEC參數值，主要指參考信號的延時指標，在理論上來說，我們會將52ms作為音頻信號在現場產生聲學回音的典型

值，根據環境的不同，還有32ms、49ms等不同指標。

5、AGC參數值

AGC參數值，主要指參考信號和現場輸入音頻信號的增益放大值，可以從0dB～12dB不等。增益以1dB為步進，也

可以設置0dB、6dB、12dB為典型值。

6、ANC

ANC參數值，主要指現場音頻信號采集中，對環境噪音的消除，基本設置成ON和OFF兩個狀態，就可以滿足現場

使用。

7、現場音頻輸入

在現場的音頻輸入類型中，根據規模的不同，有：無源話筒（駐極體話筒）、有源話筒（鵝頸話筒）、組合話筒（手

拉手話筒）、調音臺輸出。

無源話筒自身沒有工作電壓，需要回音消除器在電路上提供偏置電壓；有源話筒自身帶有3V或者48V工作電壓，提

供平衡式（同時輸出正相和反相）信號；或者是不平衡式（反相）信號。這兩種話筒適合于中小型會議室使用。

在大型會議室中，可以采用組合話筒或者調音臺的音頻信號作為信號源。

一些特殊環境下，還需要提供輔助音源、類似MP3播放機、錄音筆等，甚至需要提供電話線路的偶合輸入的功能。

8、現場音頻輸出

現場的音頻輸出，可能接駁有源音箱、調音臺不同的設備。在接口規格上，建立采用RCA蓮花頭或者3.5及6.2的接

口。

9、本地回放

本地回放指的是，通過本地的功放系統，將發言人的語音進行放大，供本地與會者聽取。是否提供本地回放，需要慎

重考慮，因為本地回放，勢必要產生主動性的二次音源，主動性音源因為無參考信號，會被AEC視為有效音源通過，

這樣的結果會產生不必要的回音。

10、用戶個性控制

不同的廠家在設計回音消除器的時候，會考慮到用戶的差異性。是否提供、及如何提供用戶控制接口，以便于使用條

件不同時進行用戶的個性化控制，就具有不同的方案。

固化各項參數，減少用戶控制環節，會對用戶的適用面造成限制，但是使用過程就相當便捷；采用EPPROM燒錄各

類預測參數，在產品中與MCU進行串行通訊，從而擴大使用的適用場合；提供外部開關供用戶調節，就需要必要的

控制面板空間。

五、回音消除器產品化的考慮因素

從產品的實際開發上講，沒有絕對的“回音消除”，因為回音的產生是一個動態的過程，固定的參考信號僅能在一定幅

度內消除產生的回音。

在設計數字式回音消除器的時候，首先要對產品做準確的市場定位，包括了目標的用戶群體、使用的終端產品類型、

性能和功能的需求、末端用戶價格，以及自身的開發能力等等，再以這些信息為依據，選擇適合自己的、具有可實施

性的商業化方案