浅谈回声消除中的回声抑制（echo suppress）

翻看pjproject中的源码，发现它实现了一个回声消除的例子aectest.c，它主要依赖三种算法（1=speex, 2=echo suppress, 3=WebRtc），这是可选的，实际使用时选择其中的一种。

它调用的一个命令行为：aectest -d 100 -a 1 ../bin/orig8.wav ../bin/echo8.wav ../bin/result8.wav

-d选项是延迟，因为远端进来的参考声音信号被扬声器播放出来，再到麦克风拾取后读出来，存在一定的延时。

-a选项是选择算法类型，其中echo suppress是pjproject自己实现的，在源码echo_suppress.c中。而speex和WebRtc是从开源项目中搬过来的，放在了third_party目录下面。

这个例子对于学习和研究回声消除是比较有用的。

这里的echo suppress是回声抑制算法，这个依赖于双端发生检测(这是一个对二者电平进行不断统计的过程)，就是将远端传过来的声音的电平与近端录制的声音的电平相比较，如果远端在发声，则将近端录制的声音进行抑制，抑制的过程也是一个平滑过渡的过程。

这种抑制的方法是非线性的，有时候会造成扬声器的播放断断续续，但也简单实用。

一份较老的代码echo_suppress.c实现：

1. /* $Id: echo_suppress.c 1417 2007-08-16 10:11:44Z bennylp $ */   
2. /*   
3.  * Copyright (C) 2003-2007 Benny Prijono   
4.  *  
5.  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify  
6.  * it under the terms of the GNU General Public License as published by  
7.  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or  
8.  * (at your option) any later version.  
9.  *  
10.  * This program is distributed in the hope that it will be useful,  
11.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of  
12.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the  
13.  * GNU General Public License for more details.  
14.  *  
15.  * You should have received a copy of the GNU General Public License  
16.  * along with this program; if not, write to the Free Software  
17.  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA   
18.  */   
19. #include    
20. #include    
21. #include    
22. #include    
23. #include    
24. #include    
25. #include    
26. #include    
27.    
28. #include "echo_internal.h"   
29.    
30. #define THIS_FILE               "echo_suppress.c"   
31.    
32.    
33. /*  
34.  * Simple echo suppresor  
35.  */   
36. typedef struct echo_supp   
37. {   
38.     pj_bool_t        suppressing;   
39.     pjmedia_silence_det *sd;   
40.     pj_time_val      last_signal;   
41.     unsigned         samples_per_frame;   
42.     unsigned         tail_ms;   
43. } echo_supp;   
44.    
45.    
46.    
47. /*  
48.  * Create.   
49.  */   
50. PJ_DEF(pj_status_t) echo_supp_create( pj_pool_t *pool,   
51.                       unsigned clock_rate,   
52.                       unsigned samples_per_frame,   
53.                       unsigned tail_ms,   
54.                       unsigned latency_ms,   
55.                       unsigned options,   
56.                       void **p_state )   
57. {   
58.     echo_supp *ec;   
59.     pj_status_t status;   
60.    
61.     PJ_UNUSED_ARG(clock_rate);   
62.     PJ_UNUSED_ARG(options);   
63.     PJ_UNUSED_ARG(latency_ms);   
64.    
65.     ec = PJ_POOL_ZALLOC_T(pool, struct echo_supp);   
66.     ec->samples_per_frame = samples_per_frame;   
67.     ec->tail_ms = tail_ms;   
68.    
69.     status = pjmedia_silence_det_create(pool, clock_rate, samples_per_frame,   
70.                     &ec->sd);   
71.     if (status != PJ_SUCCESS)   
72.     return status;   
73.    
74.     pjmedia_silence_det_set_name(ec->sd, "ecsu%p");   
75.     pjmedia_silence_det_set_adaptive(ec->sd, PJMEDIA_ECHO_SUPPRESS_THRESHOLD);   
76.     pjmedia_silence_det_set_params(ec->sd, 100, 500, 3000);   
77.    
78.     *p_state = ec;   
79.     return PJ_SUCCESS;   
80. }   
81.    
82.    
83. /*  
84.  * Destroy.   
85.  */   
86. PJ_DEF(pj_status_t) echo_supp_destroy(void *state)   
87. {   
88.     PJ_UNUSED_ARG(state);   
89.     return PJ_SUCCESS;   
90. }   
91.    
92.    
93. /*  
94.  * Let the AEC knows that a frame has been played to the speaker.  
95.  */   
96. PJ_DEF(pj_status_t) echo_supp_playback( void *state,   
97.                     pj_int16_t *play_frm )   
98. {   
99.     echo_supp *ec = (echo_supp*) state;   
100.     pj_bool_t silence;   
101.     pj_bool_t last_suppressing = ec->suppressing;   
102.    
103.     silence = pjmedia_silence_det_detect(ec->sd, play_frm,   
104.                      ec->samples_per_frame, NULL);   
105.    
106.     ec->suppressing = !silence;   
107.    
108.     if (ec->suppressing) {   
109.     pj_gettimeofday(&ec->last_signal);   
110.     }   
111.    
112.     if (ec->suppressing!=0 && last_suppressing==0) {   
113.     PJ_LOG(5,(THIS_FILE, "Start suppressing.."));   
114.     } else if (ec->suppressing==0 && last_suppressing!=0) {   
115.     PJ_LOG(5,(THIS_FILE, "Stop suppressing.."));   
116.     }   
117.    
118.     return PJ_SUCCESS;   
119. }   
120.    
121.    
122. /*  
123.  * Let the AEC knows that a frame has been captured from the microphone.  
124.  */   
125. PJ_DEF(pj_status_t) echo_supp_capture( void *state,   
126.                        pj_int16_t *rec_frm,   
127.                        unsigned options )   
128. {   
129.     echo_supp *ec = (echo_supp*) state;   
130.     pj_time_val now;   
131.     unsigned delay_ms;   
132.    
133.     PJ_UNUSED_ARG(options);   
134.    
135.     pj_gettimeofday(&now);   
136.    
137.     PJ_TIME_VAL_SUB(now, ec->last_signal);   
138.     delay_ms = PJ_TIME_VAL_MSEC(now);   
139.    
140.     if (delay_ms < ec->tail_ms) {   
141. #if defined(PJMEDIA_ECHO_SUPPRESS_FACTOR) && PJMEDIA_ECHO_SUPPRESS_FACTOR!=0   
142.     unsigned i;   
143.     for (i=0; isamples_per_frame; ++i) {   
144.         rec_frm[i] = (pj_int16_t)(rec_frm[i] >>    
145.                       PJMEDIA_ECHO_SUPPRESS_FACTOR);   
146.     }   
147. #else   
148.     pjmedia_zero_samples(rec_frm, ec->samples_per_frame);   
149. #endif   
150.     }   
151.    
152.     return PJ_SUCCESS;   
153. }   
154.    
155.    
156. /*  
157.  * Perform echo cancellation.  
158.  */   
159. PJ_DEF(pj_status_t) echo_supp_cancel_echo( void *state,   
160.                        pj_int16_t *rec_frm,   
161.                        const pj_int16_t *play_frm,   
162.                        unsigned options,   
163.                        void *reserved )   
164. {   
165.     echo_supp *ec = (echo_supp*) state;   
166.     pj_bool_t silence;   
167.    
168.     PJ_UNUSED_ARG(options);   
169.     PJ_UNUSED_ARG(reserved);   
170.    
171.     silence = pjmedia_silence_det_detect(ec->sd, play_frm,    
172.                      ec->samples_per_frame, NULL);   
173.    
174.     if (!silence) {   
175. #if defined(PJMEDIA_ECHO_SUPPRESS_FACTOR) && PJMEDIA_ECHO_SUPPRESS_FACTOR!=0   
176.     unsigned i;   
177.     for (i=0; isamples_per_frame; ++i) {   
178.         rec_frm[i] = (pj_int16_t)(rec_frm[i] >>    
179.                       PJMEDIA_ECHO_SUPPRESS_FACTOR);   
180.     }   
181. #else   
182.     pjmedia_zero_samples(rec_frm, ec->samples_per_frame);   
183. #endif   
184.     }   
185.    
186.     return PJ_SUCCESS;   
187. }   
188.  

可供初学者一睹其原貌，但最新的pjproject中的实现就比较复杂。