¿Cómo Funciona AEC?

Bienvenido de vuelta para comprender el funcionamiento de AEC veamos qué sucede con una señal de audio

que es generada en el Extremo Lejano, y enviada al Extremo Cercano;

y lo que hace AEC para prevenir la aparición de eco en el Extremo Lejano.

Este es un diagrama del recorrido completo de la señal de audio.

Probablemente no lo haya notado antes,

pero el Cancelador de Eco Acústico hace pasar la señal por una serie de sub-sistemas,

incluyendo un Filtro Adaptivo, un Algoritmo Adaptivo, Detección de Doble Fuente, Proceso No Linear,

Reducción de Ruido, etc. Comencemos con el Filtro Adaptivo.

El objetivo de AEC es eliminar restos de la voz del participante en el Extremo Lejano

a la entrada del micrófono del Extremo Cercano,

incluyendo rutas directas e indirectas desde el altavoz del Extremo Cercano hacia el micrófono.

Para ello, el componente AEC debe ser capaz de prever las características de dicha señal.

Si emitimos un impulso fuerte por el altavoz, como un click, o un disparo,

podemos grabar la señal que llega al micrófono y obtener un registro similar a éste.

El primer pico es la ruta directa desde el altavoz hacia el micrófono,

y todos los demás representan las diversas reflexiones en el ambiente –

cuanto más tiempo le toma a una señal llegar al micrófono, habitualmente más atenuada llega a su destino.

Esto se conoce como Respuesta de Impulso del Ambiente,

y es un mapa predictivo de lo que sucede con cualquier señal proveniente del altavoz.

Esta Respuesta de Impulso del Ambiente es utilizada para crear un Filtro de Respuesta Finita de Impulso,

o FIR, en el bloque de Filtro Adaptivo, parte del sistema AEC.

Cuando llega una señal desde el Extremo Lejano es enviada hacia el altavoz del Extremo Cercano

y hacia el Filtro Adaptivo. Este filtro se aplica a la señal,

creando una predicción de cómo sería este sonido al llegar nuevamente al micrófono.

Entonces, el ruido resultante se extrae digitalmente de la señal del micrófono en el Extremo Cercano,

y el resultado debería ser silencio.

Lo mágico aquí es que esta operación no afecta en modo alguno el resto de la señal en el micrófono,

como por ejemplo, la voz del participante en el Extremo Cercano,

permitiendo al participante en el otro extremo disfrutar de una conversación clara, sin oír ecos propios.

“Ahora puedo oir fuerte y claro, cómo han estado?”

Hay un problema fundamental en este modelo;

la Respuesta de Impulso del Ambiente varía constantemente.

Ya sea una puerta que se abre, alguien que se sienta, Sea una puerta que se abre, alguien que se sienta,

incluso las alas de un insecto, el hecho es que las superficies en el ambiente Extremo Cercano son modificadas,

cambiando las reflexiones de audio del altavoz, cambiando la Respuesta de Impulso del Ambiente.

Ahora, no es realmente una buena idea emitir constantemente clicks o disparos para mantenerse actualizado con estos cambios.

En lugar de ello, se utiliza el Algoritmo Adaptivo…

para actualizar constantemente el Filtro, monitoreando el resultado

y ajustando el Filtro hasta que el resultado es tan cercano a CERO, o silencio, como sea posible.

Este Algoritmo Adaptivo está constantemente en modo operativo,

intentando mantener al Flitro en consonancia con la Respuesta de Impulso del Ambiente.

Este proceso puede tener lugar solamente mientras el Extremo Lejano emite sonido

y el Extremo Cercano está en silencio.

Este es el único momento en el que la señal del micrófono,

luego de la operación de extracción podría ser igual a CERO.

Si el Extremo Lejano está en silencio, no hay material de medición;

si el Extremo Cercano emite sonido, hay señales adicionales en el micrófono,

de modo que el resultado no puede ser CERO.

Aquí entra en funciones el Detector de Doble Señal, o DTD.

Éste oye los micrófonos ubicados en ambos entornos, y determina si hay emisores de audio en alguno de ellos.

Si detecta emisión en el Extremo Lejano y silencio en el Extremo Cercano,

pone en modo operativo al Filtro Adaptivo hacia la Respuesta de Impulso del Ambiente.

En cualquier otra situación, bloquea la operación del Algoritmo Adaptivo.

Una vez aplicados estos Filtros y Algoritmos a la señal,

todavía restan algunos procesos antes de llegar nuevamente hacia el participante en el Extremo Lejano.

En primer lugar, la señal pasa por un Procesador No Linear, o NLP.

A raíz de la dificultad de una equivalencia absoluta entre el Filtro FIR y la Respuesta de Impulso del Ambiente,

todavía puede quedar algún resto de eco residual en este punto de la señal.

El Procesador No Lineal divide el audio en múltiples bandas de frecuencia y analiza cada una de ellas,

para determinar si contiene básicamente Voz del Extremo Cercano o Eco del Extremo Lejano.

Toma una decisión para cada banda y la atenúa en relación a esa decisión.

De esta forma se suaviza el audio resultante y se remueven los últimos restos de eco residual,

especialmente en las frecuencias más graves.

Lo siguiente es la Reducción de Ruido, o NR.

Se ocupa del ruido ambiente, intenta removerlo buscando constantes en la señal y extrayéndolos de la misma.

De esta forma, el otro participante puede oír la voz deseada,

en lugar de escuchar el acondicionador de aire, el viento, o ruidos desde el exterior.

El nivel de Reducción de Ruido puede ser ajustado en el Panel de Control de AEC,

y también puede ser habilitado o eliminado del diseño.

El último bloque es una característica particular del sistema AEC de Q-Sys.

Luego de todo el Proceso No Lineal y de Reducción de Ruido,

el Extremo Lejano debe oír al Extremo Cercano alto y claro, con todo lo demás, en silencio.

Demasiado silencioso. Si el participante en el Extremo Cercano deja de hablar,

la línea podría quedar tan silenciosa que podría significar la interrupción de la comunicación.

En esencia, es un módulo de AEC, con un funcionamiento demasiado efectivo.

Suena extraño… cuando hay silencio total…entre frases, cierto?

Podemos agregar Piso de Ruido,

una señal de ruido artificial pasabajos que produce la sensación de que

la conexión sigue activa aunque no haya sonido de voces.

Podemos controlar el nivel de Piso de Ruido en el Panel de Control.

Además encontramos un bypass maestro para anular el AEC,

y el Medidor de Mejora por Pérdida de retorno de Eco, que muestra en dB,

la cantidad de Eco del Extremo Lejano que ha sido atenuada en la señal de retorno.

Si el valor supera los 20dB, el componente AEC está produciendo exitosamente conversaciones libres de reflexiones acústicas.

Esto es lo que sucede dentro de la caja mágica –algo por lo que no debería preocuparse.

Solamente asegúrese de conectarlo adecuadamente y olvídese del resto.

A diferencia de muchos otros productos,

la cancelación de Eco de Q-Sys se incluye automáticamente como parte del software de Diseño –

no hay hardware adicional para configurar, y no hay gastos adicionales. Simplemente, es parte del sistema Q-Sys.

En la próxima sección veremos cómo configurar AEC

en conjunción con el componente Softphone para crear un sistema de teleconferencia.

Muchas gracias y nos vemos pronto.