张泽强
回声,通俗的来讲就是声音信号经过一系列反射之后，又听到了自己讲话的声音。一些回声是必要的，比如剧院里的音乐回声；而大多数回声会造成负面影响，比如在有线或者无线通信时重复听到自己讲话的声音。回声抵消技术也因此应运而生。
声学回声信号根据传输途径的差别可以分别直接回声信号和间接回声信号。
直接回声：近端扬声器将语音信号播放出来后，近端麦克风直接将其采集后得到的回声。直接回声不受环境的影响，与扬声器到麦克风的距离及位置有很大的关系，因此直接回声是一种线性信号。
间接回声：近端扬声器将语音信号播放出来后，语音信号经过复杂多变的反射后由近端麦克风将其拾取。间接回声的大小与空间环境、物品摆放以及墙面吸音系数等等因素有关，因此间接回声一般是非线性信号。
回声抵消（Acoustic Echo Cancelling, AEC)，一般来说是通过控制方式消除麦克风与喇叭之间产生反馈路径（feedback path)而产生的杂音。
回声抵消在许多声学领域中有重要应用，包括手提电话，智能音响，电视会议，数字多媒体网络，数字通信系统，助听器等方面。
回声抵消技术的研究已经有近60年的历史。早在20世纪50年代后期，技术专家们研制出了第一台回声抑制器，它相当于一个开关来控制语音的传输和回波的阻止，主要用在卫星电路的回声消除，它的缺点是容易产生削波。十多年后，1966年，Sondhi 等人首次将算法应用到回声抵消。1978年，Duttweiler 设计了第一款回声抵消芯片。20世纪80年代，声学回声成为研究的热点。1991年，Sondhi 和Morgan等人提出了立体声回声抵消的概念。21世纪以来，人们越来越关注回声抵消的问题。
在传统声信号处理中，自适应回声抵消算法因其对环境的适应性而被广泛研究。自适应滤波器最早由Widrow等人在20世纪70年代提出的，近40年来得到了较快的发展。传统的信号处理算法包括最小均方及其改进算法、仿射投影算法、子带算法、分块频域自适应算法、维纳滤波算法、卡尔曼滤波算法等等。此外，还有两种受到广泛关注的开源算法：Speex和Webrtc。
而随着人工智能和机器学习的火热，有越来越多的人尝试将深度学习方式应用的回声抵消问题中。在传统的自适应算法中，普遍需要进行双端对讲（Double-Talk)检测，而当检测出现遗漏时，会导致滤波器发散，进而无法实现抵消；
在实际场景中，可能存在由扬声器等带来的非线性问题，而传统的Volterra非线性滤波器或多项式滤波器的处理效果有限。在利用深度学习方法中，有人考虑将回声抵消问题看成盲源分离问题，即从近端混合信号(目标语音，回声，背景噪声)中分离出目标语音。通过理想二值掩膜等理论构建目标函数，输入该深度网络特征，利用大量数据进行训练相关参数。这类方法一般无需考虑双端对讲问题，并具有更好的非线性拟合性能。
但是由于其非常依赖训练数据，因此在实际环境出现较大差异时，该模型的能力会下降。因此，开发稳健的、在各种场合都表现良好的自适应滤波算法在深度学习大热的今天也是需要研究的内容。
如今，回声抵消技术已经成为语音前端处理等方面的重要内容，很多校企均在此方面投入了大量的精力。下面将为大家介绍国内开展回声抵消相关业务的企业。
1.北京声加科技有限公司：成立于2018年1月，专注于通信声学技术。主要研发人员来自于中科院声学所、清华大学、南京大学和中国科学技术大学等国内一流科研院所。其在回声抵消、噪声抑制、声源定位、混响消除、波束形成、语音唤醒等技术在行业内广受好评。合作伙伴包括华为、小米、OPPO、Harman等数十家知名企业。
回声抵消是一个需要长期研究的经典内容。国内外研究院校与各大企业对回声抵消的理论和实现进行了深入的探索。随着通信技术和消费电子技术的发展日新月异，回声抵消的研究也总是面临着新的挑战，催使人不断勇攀高峰。
2.北京声智科技有限公司：成立于2016年5月，是一家融合声学和人工智能技术的公司。旗下有人工智能操作系统Azero、人工智能开放平台Babel和融合感知算法引擎Cimon。声智科技融合信号处理和深度学习，相继推出了一系列满足实际场景需求的人工智能应用技术，包括麦克风阵列声学信号处理算法（声源定位、回声抵消、噪声消除、混响抑制、波束形成、多人分离、语音增强等）、主动降噪和双工通话算法、声学探测和远场拾音算法、语音打断和唤醒算法、人脸和文本识别算法、声纹识别和认证技术、语音识别和合成技术等。声智科技获得了峰瑞资本、洪泰资本、百度、毅达资本、润浙资本、正居资本、中关村银行、杭州银行等技资本和银行支持。
3.大象声科（深圳）科技有限公司：英文简称Elevoc, 于2017年2月在深圳成立，是一家机器听觉人工智能公司，致力于提供尖端的智能语音增强和语音交互解决方案，打造更智能自然的人机交互体验。该公司主要研发智能降噪、语音唤醒、声纹识别、声源定位、波束形成等技术，旗下两大产品线：Vocplus Telecom智能通话降噪方案和Vocplus Smart智能语音交互方案。其解决方案成功应用于多款产品，并于2018年7月获得了小米和高通创投数千万pre-A轮投资，在手机通讯、智能家居、机器人、可穿戴设备、智能车载、智能安防等行业均有涉及。
21dB声学人是中国科学院声学研究所苏州产业化基地旗下科技媒体，专注于声学新技术、 音频测试与分析、声学市场调研、声学学习社群建设等。
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