Echo in der Videokonferenz und was Vollduplex damit zu tun hat

Zwei Beschwerden aus Videokonferenzen klingen ähnlich und haben nichts miteinander zu tun:

• „Ich höre mich selbst." — Das ist Echo.
• „Bei mir kommt es abgehackt an." — Das ist fehlender Vollduplex.

Das erste ist eine Schleife, das zweite eine bewusst eingebaute Dämpfung. Wer sie verwechselt, sucht den Fehler an der falschen Stelle, und tauscht im Zweifel ein Gerät, das nicht schuld ist.

Vollduplex: die Dämpfung, die niemand bemerkt

Es gibt dafür eine saubere Definition, und sie stammt nicht aus dem Marketing. Die ITU-Empfehlung P.340 beschreibt genau das Verhalten von Freisprecheinrichtungen und kennt drei Klassen:

• Vollduplex. Die Dämpfung des Gesprächspartners tritt nicht auf oder bleibt unmerklich.
• Teilduplex — einer oder beide Sprechwege werden gedämpft.
• Kein Duplex — solange der eine spricht, wird der andere vollständig gedämpft.

Der Baustein, der das macht, heißt in der verwandten Empfehlung G.167 Loss Controller: eine Einheit, die den Echopegel senkt, indem sie variable Dämpfung in den Empfangs- oder Sendeweg einfügt. Sie bekämpft das Echo also nicht, indem sie es herausrechnet, sondern indem sie leiser dreht.

Für den Hörer klingt das nicht nach Dämpfung, sondern nach Netzproblem: Wer dazwischenredet, wird nicht gehört; ein „ja, genau" verschwindet; die Gegenseite wirkt, als hörte sie nicht zu. Tatsächlich funktioniert das Gerät genau so, wie es gebaut ist.

Wie viel Dämpfung zulässig ist, beziffern die Normen. G.167 begrenzt sie im Doppelsprechen auf höchstens 6 dB. Die neuere ETSI-Spezifikation TS 103 740 verlangt für ihre Kategorie „Vollduplex" höchstens 3 dB je Richtung und ordnet alles zwischen 3 und 6 dB einer Zwischenkategorie zu. Der Geltungsbereich dieser ETSI-Spezifikation sind allerdings drahtlose Endgeräte und Softphones, nicht dedizierte Konferenzlautsprecher — als Beleg für die Größenordnung taugt sie, als Produktnorm für Speakerphones nicht.

Praktisch heißt das: Wenn ein Hersteller „Vollduplex" ausdrücklich zusichert, ist das eine überprüfbare Aussage über eine Bauart. Wenn er stattdessen „beidseitige Audiofunktion" schreibt oder gar nichts, ist es keine. In unseren drei Vergleichen nennt etwa die Hälfte der Geräte den Begriff überhaupt.

Echo: die Schleife und wer sie hört

Akustisches Echo entsteht, wenn das Mikrofon den Ton aus dem eigenen Lautsprecher wieder einfängt — Microsoft beschreibt es als Schleife: Das Mikrofon nimmt auf, was aus den Lautsprechern kommt.

Die wichtigste praktische Folge daraus ist eine Diagnoseregel, die Zoom knapp formuliert: Das Problem sitzt bei dem Teilnehmer, der das Echo nicht hört. Wer sich selbst hört, hat einen korrekt arbeitenden Rückweg vor sich; die Ursache steht auf dem Tisch von jemand anderem. In einer Runde von acht Personen ist das die einzige Regel, die schnell zum Ziel führt.

Was die Echokompensation tut, und warum sie manchmal aussetzt

Ein akustischer Echokompensator arbeitet, indem er den Lautsprecherweg kennt: Er vergleicht das Signal, das zum Lautsprecher geht, mit dem, was am Mikrofon ankommt, und zieht den erkannten Anteil ab. Die ITU nennt das Ergebnis dieses Lernvorgangs in G.168 ein Modell des Echopfads; die Maßzahl dafür heißt ERLE — die Dämpfung, die das Echosignal auf dem Sendeweg erfährt.

Entscheidend ist das Wort lernen. Das Modell gilt für einen bestimmten Raum mit einer bestimmten Anordnung. Sobald jemand den Lautsprecher verschiebt, das Mikrofon bewegt oder eine Tür öffnet, ändert sich die Raumimpulsantwort und das Filter muss neu einschwingen.

Ein Herstellerdokument beziffert das: Im Normalfall verschwinden zurückkommende Echos innerhalb von ein bis zwei Sekunden, die vollständige Konvergenz kann acht bis zehn Sekunden dauern. Als Größenordnung der Dämpfung nennt dasselbe Dokument etwa 30 dB und merkt an, dass jenseits von rund 40 dB kein Unterschied zur Stille mehr hörbar sei. Das sind Herstellerangaben, keine Normwerte, aber sie erklären eine sehr häufige Beobachtung: Es hallt kurz nach dem Umstellen und hört dann von selbst auf. Das ist kein Defekt, das ist ein Filter beim Nachlernen.

Die zwei häufigsten Ursachen im Alltag

Zwei Geräte im selben Raum

Wenn zwei Personen im selben Raum sitzen und sich beide getrennt einwählen, entsteht eine Rückkopplung, für die kein einzelnes Gerät etwas kann: Der Lautsprecher des einen füttert das Mikrofon des anderen. Microsoft nennt das ausdrücklich als Fall, der das Ergebnis der Echokompensation beeinträchtigen kann; Zoom führt „mehrere Rechner mit aktivem Ton im selben Konferenzraum" als eigene Ursache.

Und Zoom räumt gleich den naheliegenden Reparaturversuch ab: Stummschalten genügt nicht. Wörtlich — man schalte das Mikrofon stumm, der Lautsprecher aber laufe weiter. Für die Schleife reicht das.

Die Regel im Raum lautet deshalb: Ein Gerät trägt den Ton, alle anderen verlassen ihn vollständig — Mikrofon und Lautsprecher. Nicht stummschalten, sondern das Audio verlassen.

Zu laut aufgedreht

Die Echokompensation leistet eine begrenzte Dämpfung. Je lauter der Lautsprecher, desto größer der Anteil, den sie herausrechnen muss, und irgendwann reicht es nicht.

Microsoft empfiehlt in seiner aktuellen Fehlersuche schlicht: Ist der Pegel niedrig genug, lässt das Echoproblem nach. Dass die Normen genau hier eine Grenze ziehen, stützt das: Die ETSI-Spezifikation nennt ihre empfohlene Echodämpfung ausdrücklich für die nominale Lautstärkeeinstellung und lässt über den gesamten Regelbereich einen niedrigeren Mindestwert zu. Die Echodämpfung ist also keine feste Eigenschaft eines Geräts, sondern eine, die mit dem Lautstärkeregler wandert.

Microsoft nennt daneben einen zweiten Grenzfall, der seltener bedacht wird: Liegt die Verzögerung zwischen Echo und Referenzsignal außerhalb des Filterbereichs, bleiben die Echos bestehen. Das passiert typischerweise bei Bluetooth-Verbindungen mit hoher Latenz oder wenn Ton über Umwege läuft.

Was das Gerät macht und was die Software

Sowohl das Betriebssystem beziehungsweise der Konferenzclient als auch das Gerät selbst können Echokompensation betreiben. Beides gleichzeitig ist nicht zwangsläufig besser: Zwei hintereinandergeschaltete Verfahren können sich gegenseitig die Referenz verderben.

Hier ist eine ehrliche Auskunft angebracht, weil im Netz das Gegenteil steht. Die verbreitete Aussage, ein zertifiziertes Gerät veranlasse Teams oder Zoom, die eigene Echokompensation abzuschalten, ließ sich mit öffentlichen Quellen nicht belegen. Dokumentiert ist der Mechanismus für Google Meet Hardware: Dort werden qualifizierte Geräte mit eigener Verarbeitung ausdrücklich von der Software-Verarbeitung ausgenommen. Für Teams gibt es einen vergleichbaren Schalter nur für die Störgeräuschunterdrückung in Teams Rooms, nicht für die Echokompensation.

Was Microsoft für zertifizierte Geräte öffentlich zusichert, ist das Ergebnis, nicht der Weg: Breitbandton „ohne Echo, Verzerrung oder übermäßige Störungen". Das ist eine Zusage, kein Messwert, und mehr gibt die öffentliche Dokumentation nicht her.

Wann das Gerät schuld ist und wann der Raum

Eine Unterscheidung, die viel Geld spart:

Das Gerät ist schuld, wenn die Gegenseite sich selbst hört, wenn Zwischenrufe verschwinden, wenn die Stummtaste am Gerät und die in der Software auseinanderlaufen, oder wenn das Echo auch dann bleibt, wenn nur eine Person im Raum sitzt und leise gestellt ist.

Der Raum ist schuld, wenn die Stimmen verwaschen und hohl klingen, ohne sich zu wiederholen; wenn es bei mehreren Sprechern schnell unverständlich wird; wenn es in einem anderen Raum mit demselben Gerät deutlich besser klingt. Zoom formuliert das in den eigenen Audiorichtlinien so knapp, wie es ist: Ein halliger Raum wird immer hallig klingen.

Gegen den Raum hilft keine Software. Was hilft, steht im Ratgeber zu Mikrofonreichweite und Raumgröße — kurz gefasst: Absorber an Decke und Rückwand, und den Weg vom Mund zum Mikrofon verkürzen.

Die Fehlersuche in sechs Schritten

1. Feststellen, wer das Echo nicht hört. Dort sitzt die Ursache.
2. Prüfen, ob ein zweites Gerät im selben Raum im Anruf ist. Wenn ja: Audio dort vollständig verlassen, nicht nur stummschalten.
3. Lautstärke senken. Zwei bis drei Stufen genügen meistens, um zu sehen, ob es daran liegt.
4. Zehn Sekunden warten, ohne etwas zu verstellen. Wenn das Echo von selbst verschwindet, war es das Filter beim Nachlernen, und die Ursache war eine Bewegung im Raum.
5. Kabel statt Funk versuchen. Verschwindet das Echo am USB-Kabel, lag es an der Verzögerung der Funkstrecke.
6. Erst danach das Gerät verdächtigen. Wenn ein einzelner Sprecher in einem ruhigen Raum bei mäßiger Lautstärke am Kabel noch Echo erzeugt, liegt es tatsächlich am Gerät.

Wer diese Reihenfolge einhält, tauscht am Ende deutlich seltener Hardware, und findet in vier von fünf Fällen die Ursache in den ersten drei Schritten.