音頻3A測試 一、什麼是3A測試? 二、原理

一、什麼是3A測試?

1.AGC是自動增益補償功能(Automatic Gain Control)

AGC可以自動調麥克風的收音量,使與會者收到一定的音量水平,不會因發言者與麥克風的距離改變時,聲音有忽大忽小聲的缺點。

2.ANS是背景噪音抑制功能(Automatic Noise Suppression)

ANS可探測出背景固定頻率的雜音並消除背景噪音,例如:風扇、空調聲自動濾除。呈現出與會者清晰的聲音。

3.AEC是回聲消除器(Acoustic Echo Canceller)

AEC是對揚聲器信號與由它產生的多路徑回聲的相關性爲基礎,建立遠端信號的語音模型,利用它對回聲進行估計,並不斷地修改濾波器的係數,使得估計值更加逼近真實的回聲。然後,將回聲估計值從話筒的輸入信號中減去,從而達到消除回聲的目的,AEC還將話筒的輸入與揚聲器過去的值相比較,從而消除延長延遲的多次反射的聲學回聲。根椐存儲器存放的過去的揚聲器的輸出值的多少,AEC可以消除各種延遲的回聲。

二、原理

AEC

回聲消除的基本原理是以揚聲器信號與由它產生的多路徑回聲的相關性爲基礎,建立遠端信號的語音模型,利用它對回聲進行估計,並不斷修改濾波器的係數,使得估計值更加逼近真實的回聲。然後,將回聲估計值從話筒的輸入信號中減去,從而達到消除回聲的目的。即利用接收到的音頻與本地採集的音頻做對比,添加反相的人造回聲,將遠端的聲音消除。

 ANS

背景噪聲抑制(ANS)指的是將聲音中的背景噪聲識別並進行消除的處理。

背景噪聲分爲平衡噪聲和瞬時噪聲兩類,平穩噪聲的頻譜穩定,瞬時噪聲的頻譜能量方差小,利用噪聲的特點,對音頻數據添加反向波形處理,即可消除噪聲。

AGC

自動增益控制(AGC)是指當直放站工作於最大增益且輸出爲最大功率時,增加輸入信號電平,提高直放站對輸出信號電平控制的能力。自動增益控制主要用於調整音量幅值。

正常人交談的音量在40~60dB之間,低於25dB的聲音聽起來很喫力,超過100dB的聲音會讓人不適。AGC的作用就是將音量調整到人接受的範圍。

AGC的調整分爲模擬部分和數字部分,模擬部分是麥克風的採集增益,數字部分是音頻數據的數字電平調整。

音頻3A處理:

音頻3A處理在不同的應用場景三者的處理順序也不同,如在WebRTC中音頻數據回依次經過AECNS(noise suppression) 或者 NS 與AECM(AECM 是WebRTC專門爲移動端打造的算法,計算量低,而AEC 是爲PC打造的)。而在AEC(回聲消除算法),爲什麼需要這個算法呢?當一個設備在播放聲音經過空間中的多次反射會被麥克風再次捕捉並採集到系統當中,這時音頻的輸入既有空間反射的回聲也有本端說話聲,如果缺少此模塊就意味着通話中說話人一直可以聽到自己的聲音回來,這是非常差的一種體驗,這是需要避免的。這裏AEC的作用就是通過播放的參考信號跟蹤出回聲並從採集信號中把回聲消除掉,隨後再經過降噪處理去除噪聲。而其中的AECM是在NS模塊之後通過獲取clean與noise數據進行分析,AEC則是NS模塊之前直接獲取noise數據進行分析。

音頻數據完成AEC與NS的處理後會進行AGC處理,其包括AAGC(模擬域的自動增益控制)與DAGC(數字域的自動增益控制)。其中AAGC的主要作用是通過系統的採集音量設置接口調整輸入信號(大多用於PC端,移動端一般沒有輸入音量的系統接口),如藉助Windows上的的API調整採集音量等參數。AAGC可爲輸入的音頻數據帶來明顯的質量優化,如提高信噪比,避免輸入信號溢出等。但由於我們服務的跨平臺要求,我們需要構建一個面向多平臺設備的框架,在不同的輸入平臺和設備都會有不同的輸入音量,DAGC可以根據對輸入信號的跟蹤,儘量的調整信號到達期望大小(幅值或能量),從而避免不同設備採集帶來的音量差異過大。完成AGC處理的音頻數據,即可進入Audio Encode進行編碼操作。

三、測試要點:

1.場景一致:多個app之間,一個場景一次性測試稱爲一組。

2.設備一致:同樣的手機

3.手機音量一致:開始測試前確認手機音量是最大少一格(每個app可能打開關閉時候音量會有變化,需要修改手機設備音量)。

4.網絡一致:手機連接網絡一致

5.設備位置一致:手機與音響的位置需要固定

6.調音臺不能放地上:地下有強電纜,會產生電磁干擾,造成較大低噪聲。測試aec的時候,需要將功放與調音臺的連線斷開,並關閉功放。同時還需要消除臺式機的靜電,否則也容易因爲電流而產生底噪。

四、測試工具

Adobe Audition 是一款音頻處理軟件,擁有先進的音頻混合、編輯、控制和效果處理功能,在音頻測試過程中經常用到。

涉及到的功能:

1.響度

2. 頻譜分析

3. 結合頻譜和音軌進行k歌伴奏人聲延遲測試

4.音頻降噪

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