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¿Cómo Funciona AEC?
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Bienvenido de vuelta para comprender el funcionamiento de AEC veamos qué sucede con una señal de audio
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que es generada en el Extremo Lejano, y enviada al Extremo Cercano;
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y lo que hace AEC para prevenir la aparición de eco en el Extremo Lejano.
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Este es un diagrama del recorrido completo de la señal de audio.
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Probablemente no lo haya notado antes,
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pero el Cancelador de Eco Acústico hace pasar la señal por una serie de sub-sistemas,
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incluyendo un Filtro Adaptivo, un Algoritmo Adaptivo, Detección de Doble Fuente, Proceso No Linear,
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Reducción de Ruido, etc. Comencemos con el Filtro Adaptivo.
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El objetivo de AEC es eliminar restos de la voz del participante en el Extremo Lejano
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a la entrada del micrófono del Extremo Cercano,
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incluyendo rutas directas e indirectas desde el altavoz del Extremo Cercano hacia el micrófono.
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Para ello, el componente AEC debe ser capaz de prever las características de dicha señal.
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Si emitimos un impulso fuerte por el altavoz, como un click, o un disparo,
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podemos grabar la señal que llega al micrófono y obtener un registro similar a éste.
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El primer pico es la ruta directa desde el altavoz hacia el micrófono,
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y todos los demás representan las diversas reflexiones en el ambiente –
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cuanto más tiempo le toma a una señal llegar al micrófono, habitualmente más atenuada llega a su destino.
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Esto se conoce como Respuesta de Impulso del Ambiente,
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y es un mapa predictivo de lo que sucede con cualquier señal proveniente del altavoz.
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Esta Respuesta de Impulso del Ambiente es utilizada para crear un Filtro de Respuesta Finita de Impulso,
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o FIR, en el bloque de Filtro Adaptivo, parte del sistema AEC.
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Cuando llega una señal desde el Extremo Lejano es enviada hacia el altavoz del Extremo Cercano
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y hacia el Filtro Adaptivo. Este filtro se aplica a la señal,
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creando una predicción de cómo sería este sonido al llegar nuevamente al micrófono.
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Entonces, el ruido resultante se extrae digitalmente de la señal del micrófono en el Extremo Cercano,
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y el resultado debería ser silencio.
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Lo mágico aquí es que esta operación no afecta en modo alguno el resto de la señal en el micrófono,
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como por ejemplo, la voz del participante en el Extremo Cercano,
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permitiendo al participante en el otro extremo disfrutar de una conversación clara, sin oír ecos propios.
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“Ahora puedo oir fuerte y claro, cómo han estado?”
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Hay un problema fundamental en este modelo;
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la Respuesta de Impulso del Ambiente varía constantemente.
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Ya sea una puerta que se abre, alguien que se sienta, Sea una puerta que se abre, alguien que se sienta,
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incluso las alas de un insecto, el hecho es que las superficies en el ambiente Extremo Cercano son modificadas,
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cambiando las reflexiones de audio del altavoz, cambiando la Respuesta de Impulso del Ambiente.
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Ahora, no es realmente una buena idea emitir constantemente clicks o disparos para mantenerse actualizado con estos cambios.
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En lugar de ello, se utiliza el Algoritmo Adaptivo…
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para actualizar constantemente el Filtro, monitoreando el resultado
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y ajustando el Filtro hasta que el resultado es tan cercano a CERO, o silencio, como sea posible.
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Este Algoritmo Adaptivo está constantemente en modo operativo,
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intentando mantener al Flitro en consonancia con la Respuesta de Impulso del Ambiente.
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Este proceso puede tener lugar solamente mientras el Extremo Lejano emite sonido
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y el Extremo Cercano está en silencio.
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Este es el único momento en el que la señal del micrófono,
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luego de la operación de extracción podría ser igual a CERO.
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Si el Extremo Lejano está en silencio, no hay material de medición;
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si el Extremo Cercano emite sonido, hay señales adicionales en el micrófono,
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de modo que el resultado no puede ser CERO.
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Aquí entra en funciones el Detector de Doble Señal, o DTD.
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Éste oye los micrófonos ubicados en ambos entornos, y determina si hay emisores de audio en alguno de ellos.
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Si detecta emisión en el Extremo Lejano y silencio en el Extremo Cercano,
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pone en modo operativo al Filtro Adaptivo hacia la Respuesta de Impulso del Ambiente.
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En cualquier otra situación, bloquea la operación del Algoritmo Adaptivo.
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Una vez aplicados estos Filtros y Algoritmos a la señal,
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todavía restan algunos procesos antes de llegar nuevamente hacia el participante en el Extremo Lejano.
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En primer lugar, la señal pasa por un Procesador No Linear, o NLP.
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A raíz de la dificultad de una equivalencia absoluta entre el Filtro FIR y la Respuesta de Impulso del Ambiente,
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todavía puede quedar algún resto de eco residual en este punto de la señal.
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El Procesador No Lineal divide el audio en múltiples bandas de frecuencia y analiza cada una de ellas,
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para determinar si contiene básicamente Voz del Extremo Cercano o Eco del Extremo Lejano.
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Toma una decisión para cada banda y la atenúa en relación a esa decisión.
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De esta forma se suaviza el audio resultante y se remueven los últimos restos de eco residual,
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especialmente en las frecuencias más graves.
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Lo siguiente es la Reducción de Ruido, o NR.
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Se ocupa del ruido ambiente, intenta removerlo buscando constantes en la señal y extrayéndolos de la misma.
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De esta forma, el otro participante puede oír la voz deseada,
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en lugar de escuchar el acondicionador de aire, el viento, o ruidos desde el exterior.
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El nivel de Reducción de Ruido puede ser ajustado en el Panel de Control de AEC,
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y también puede ser habilitado o eliminado del diseño.
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El último bloque es una característica particular del sistema AEC de Q-Sys.
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Luego de todo el Proceso No Lineal y de Reducción de Ruido,
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el Extremo Lejano debe oír al Extremo Cercano alto y claro, con todo lo demás, en silencio.
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Demasiado silencioso. Si el participante en el Extremo Cercano deja de hablar,
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la línea podría quedar tan silenciosa que podría significar la interrupción de la comunicación.
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En esencia, es un módulo de AEC, con un funcionamiento demasiado efectivo.
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Suena extraño… cuando hay silencio total…entre frases, cierto?
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Podemos agregar Piso de Ruido,
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una señal de ruido artificial pasabajos que produce la sensación de que
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la conexión sigue activa aunque no haya sonido de voces.
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Podemos controlar el nivel de Piso de Ruido en el Panel de Control.
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Además encontramos un bypass maestro para anular el AEC,
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y el Medidor de Mejora por Pérdida de retorno de Eco, que muestra en dB,
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la cantidad de Eco del Extremo Lejano que ha sido atenuada en la señal de retorno.
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Si el valor supera los 20dB, el componente AEC está produciendo exitosamente conversaciones libres de reflexiones acústicas.
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Esto es lo que sucede dentro de la caja mágica –algo por lo que no debería preocuparse.
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Solamente asegúrese de conectarlo adecuadamente y olvídese del resto.
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A diferencia de muchos otros productos,
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la cancelación de Eco de Q-Sys se incluye automáticamente como parte del software de Diseño –
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no hay hardware adicional para configurar, y no hay gastos adicionales. Simplemente, es parte del sistema Q-Sys.
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En la próxima sección veremos cómo configurar AEC
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en conjunción con el componente Softphone para crear un sistema de teleconferencia.
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Muchas gracias y nos vemos pronto.
Descripción de la lección
¿Cómo Funciona AEC?
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Explore the many processes that AEC uses to silence the echoes of the far-end caller’s voice.
Consejos Útiles y Definicione
¿Cómo Funciona AEC?
9m 21s
Room Impulse Response: A diagram of what happens to a sharp, impulsive noise after traveling through the room.
Adaptive Filter: This process uses the Finite Impulse Reponse (FIR) Filter created from the Room Impulse Response by applying it to the Far-End to predict what it will sound like after traveling through the room
Adaptive Algorithm: This process analyzes the result of the subtraction operation and adjusts the Adaptive Filter accordingly.
Double-Talk Detector (DTD): This detector only lets the Adaptive Algorithm do its job when the Far-End is speaking and the Near-End is not.
Non-Linear Processor (NLP): This process analyzes the audio for any remaining residual Far End echoes and attenuates the appropriate sections.
Noise Reduction (NR): This process eliminates steady background noises in the Near-End.
Comfort Noise (CN): This process reintroduces soft white noise to prevent the line from sounding like a disconnection.