Mythos & Fakt
Sechs Irrtümer rund um das Echo im Meeting
Rund um Echo in Videokonferenzen halten sich hartnäckige Missverständnisse. Klicken Sie auf eine Karte, um den Fakt zu sehen.
Was ist Acoustic Echo Cancellation?
Acoustic Echo Cancellation (AEC) heißt auf Deutsch akustische Echokompensation oder Echounterdrückung. Gelegentlich ist auch von „Active Echo Cancellation“ die Rede – gemeint ist dasselbe Prinzip. AEC ist eine Signalverarbeitung, die verhindert, dass die Stimme der Gegenseite über den eigenen Lautsprecher und das eigene Mikrofon wieder zurückgeschickt wird.
Das Problem entsteht in jedem Raum, in dem Lautsprecher und Mikrofon gleichzeitig aktiv sind: Die Stimme aus dem Lautsprecher breitet sich im Raum aus, wird direkt und über Wände, Decke und Tisch reflektiert und erreicht schließlich das Mikrofon. Ohne Gegenmaßnahme hört die Gegenseite sich selbst – verzögert um die Übertragungszeit des Netzes und der Geräte. Schon wenige Zehntelsekunden Versatz machen ein Gespräch anstrengend.
So funktioniert die Echounterdrückung
1. Das Referenzsignal: Die AEC weiß, was aus dem Lautsprecher kommt
Der entscheidende Vorteil der Echounterdrückung: Sie kennt das störende Signal bereits. Kurz bevor das Signal der Gegenseite zum Lautsprecher geht, wird eine Kopie als Referenzsignal abgegriffen. Die AEC sucht im Mikrofonsignal genau nach diesem Signal – so, wie es nach dem Weg durch den Raum klingt.
2. Der adaptive Filter lernt den Raum
Auf dem Weg vom Lautsprecher zum Mikrofon verändert der Raum das Signal: Es kommt leiser, klanglich gefärbt und mit vielen zeitversetzten Reflexionen an. Diese Eigenschaften des Raums lassen sich als Raumimpulsantwort beschreiben. Ein adaptiver Filter – meist ein Verfahren aus der Familie der LMS-Algorithmen – bildet diese Impulsantwort laufend nach, berechnet daraus aus dem Referenzsignal eine Schätzung des Echos und zieht sie vom Mikrofonsignal ab. Was übrig bleibt, ist im Idealfall nur die Stimme im eigenen Raum.
Weil sich die Bedingungen ständig ändern – Menschen bewegen sich, Türen gehen auf, jemand verschiebt einen Laptop –, lernt der Filter ununterbrochen nach. Wie schnell er sich auf eine neue Situation einstellt, heißt Konvergenz und wird in Dezibel pro Sekunde angegeben.
3. Die Tail Length: Wie lange darf das Echo nachklingen?
Der Filter kann das Echo nur über eine begrenzte Zeitspanne nachbilden, die Tail Length. In Audioprozessoren für Konferenzräume sind Werte um 200 Millisekunden üblich, für sehr hallige Räume bis 400 Millisekunden. Klingt das Echo im Raum länger nach, als der Filter erfassen kann, bleibt ein hörbares Restecho.
4. Double-Talk: Wenn beide Seiten gleichzeitig sprechen
Die schwierigste Situation für jede Echounterdrückung ist Double-Talk: Beide Seiten sprechen gleichzeitig. Dann enthält das Mikrofonsignal Echo und eigene Stimme zugleich. Passt sich der Filter in diesem Moment an, lernt er Falsches – im ungünstigsten Fall unterdrückt er die eigene Stimme. Eine gute AEC erkennt Double-Talk zuverlässig und hält das Lernen so lange an.
5. Die Restecho-Unterdrückung räumt auf
Der adaptive Filter arbeitet linear und kann nicht jedes Echo vollständig entfernen, etwa wenn Lautsprecher verzerren. Eine nachgeschaltete Restecho-Unterdrückung, oft auch Non-Linear Processing (NLP) genannt, entfernt diesen Rest. Ist sie zu aggressiv eingestellt, schneidet sie bei Double-Talk Silben ab, und das Gespräch wirkt wie beim Funkgerät: Immer nur eine Seite kommt durch.
Wie gut eine Echounterdrückung arbeitet, lässt sich messen: Die Echo Return Loss Enhancement (ERLE) gibt in Dezibel an, um wie viel der adaptive Filter das Echo abgesenkt hat.
Echo ist nicht Rückkopplung
Echo und Rückkopplung werden oft verwechselt, haben aber unterschiedliche Ursachen. Bei einer Rückkopplung schaukelt sich das Signal im selben Raum bis zum Pfeifen auf. Wie das passiert und was dagegen hilft, lesen Sie in unserem Wissensartikel zur Rückkopplung.
Aus der Praxis: Sitzungssaal der Stadt Leer
Im Sitzungssaal der Stadt Leer nehmen zwei Sennheiser-Deckenmikrofone den gesamten Raum auf, die Signale gelangen über einen Dante AVIO USB-Adapter zum Konferenz-PC. Die Echounterdrückung übernimmt dort Microsoft Teams selbst und eine zusätzliche AEC im Signalweg haben wir bewusst nicht eingerichtet. So arbeitet genau eine Echounterdrückung, und es gibt keine zweite Stufe, die ihr in die Quere kommt. Mehr zum Projekt lesen Sie in unserem Projektbericht zum Sitzungssaal der Stadt Leer.
Im Signalweg
Wo die Echounterdrückung arbeiten kann
Die AEC kann an unterschiedlichen Stellen sitzen. Entscheidend ist nicht, wo – sondern dass es pro Signalweg genau eine ist.
Microsoft Teams, Zoom und andere Konferenzlösungen bringen eine eigene Echounterdrückung mit, zeigt es in den Einstellungen jedoch nicht an. Sie arbeitet direkt auf dem Laptop oder Konferenz-PC und ist für Einzelarbeitsplätze und viele Besprechungsräume die naheliegende Lösung.