EasyEDA設計的FM1188對講系統回音原理

最近有在做一些對講設備，測試的時候，每次對著麥克風講完話，總能從面前的喇叭上聽到自己講的話。想起偶爾打電話的時候也會出現相似的情況，就是不知道為什么電話里有自己的講話聲，之前只覺得電話出問題了，或者是信號串了之類的，沒思考過。這回是面對面碰到了這種現象，了解后才知道這個是對講系統設計中最棘手的問題之一，回音問題。經過一段時間與回音問題的抗爭，積累了不少回音消除方面的經驗，而今天就將這些經驗分享給大伙，主要是其中用到的一款消回音調試板。

這次為了分享完整的設計，我使用的工具是EasyEDA。這個網站對硬件設計開源支持非常好，和Github有點相似，不過側重于開源硬件設計，而且個人覺得比Github親民很多，Github只有英文版本，天生就是為大神們量身打造的。Github側重的是軟件的開源，有很強大的版本管理功能，能夠完全記錄每一個文本格式的文件的修改歷史，并比對不同版本文件間的不同點，而且支持在線閱讀代碼。不過這種強大的管理功能也只限于文本格式的文件，對于非文本格式的文件，Github都認為它是一個文件，只記錄它的版本，如果你對這個文件修改的內容描述不夠 詳細，過段時間后需要回滾版本就得很麻煩，而且Github是不支持這種文件的在線瀏覽的。EasyEDA支持在線進行硬件設計，并且具有很好的項目管理和版本管理功能。挑兩張圖略略說明一下EasyEDA，因為下面主要是在它上面操作的。

花了點口水，描述了一下設計工具。工欲善其事必先利其器嘛，因此我再花點時間給剛遇到回音問題的伙伴們普及一些基礎知識。

? ?對講系統回音原理

它的基本原理就是這樣，如下圖，音源（用戶講話）從本地設備的麥克風采集后，通過網絡發往遠端設備，遠端設備從喇叭中播放出來音源的聲音（通常會經過放大），如果遠端設備沒有進行消回音處理，那么這個遠端設備的喇叭播放出來的聲音，就會被遠端設備的麥克風采集到，并通過網絡傳回到本地設備，并經過放大，從本地喇叭播放處理。

模擬對講系統比較少出現對講回音問題，原因有兩個：1、傳輸延時很小，即使有聲音，通常也會隱藏在自己的講話聲中，使用者不容易察覺。2、也由于第一點原因，模擬系統的消回音處理也相對簡單（有了解過回音消除算法的伙伴們應該知道這個回音回來的時間上是關鍵參數，這里不討論回音算法，所以不贅述），直接將輸出和輸入做減法運算，消回音效果就基本能保證了。我們常用的模擬對講系統有傳統的固話系統，而IP電話則是（數字）網絡對講系統。

? ?對講回音與嘯叫區別

下圖簡單地示意了嘯叫的形成，基本的原因就是麥克風采集的音頻通過放大后從揚聲器播出，若揚聲器放得比較靠近麥克風，那么聲波通過空間傳回麥克風，麥克風將這些放大后的聲音再次采集送往功放放大，然后從揚聲器播出，以此反復，聲音越來越大，從觀察者的角度，就更喇叭叫了起來一樣，聽到刺耳的巨響。這個和海嘯有點像，地震波推著海浪向前，后來的波浪會疊加到前面的波浪上，最后越疊越高，形成巨型的海浪，造成驚人的破壞力。

回音也可以引起嘯叫，不過這個回傳的路徑不單只包括空間（聲學回聲傳播路徑）還包括電路線纜，不過“叫”起來的原因是一樣的，有音頻的回環，并且在環上有放大環節。
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