FreeSWITCH使用RNNoise进行实时通话降噪

操作系统：Debian 12.5_x64
FreeSWITCH版本： 1.10.11
rnnoise版本：0.2
从事FreeSWITCH相关工作，大概率会遇到静音检测和降噪的事情，之前整理过vad相关的内容：
https://mp.weixin.qq.com/s/sxbhD20ojzQI_LJlkla0vA
今天整理下FreeSWITCH使用RNNoise实现实时音频降噪的笔记，并提供示例代码（如需商业使用请参考文章自行实现)。
我将从以下几个方面展开：

• 模块整体结构介绍
• 模块使用说明及示例
• 模块编译及加载
• 具体实现
• 配套资源下载
  关于如何使用RNNoise库进行音频降噪，可参考我之前的笔记：
  https://www.cnblogs.com/MikeZhang/p/19181243/rnnoise20251031
  本文对应的源码及资源，可从文末提供的渠道获取。

一、模块说明

模块名称： mod_rnnoise
整体结构如下：

说明：
1）mod_rnnoise模块获取channel的原始音频；
2）mod_rnnoise模块将获取到的原始音频转换成RNNoise库适配的48khz的音频，然后使用RNNoise进行降噪；
3）mod_rnnoise模块接收降噪后的音频，执行采样率转换（如有需要），回传给channel进行覆盖；

二、模块使用

1、API命令说明

【降噪命令】
uuid_rnnoise
【命令格式】

uuid_rnnoise <uuid> start|stop read|write

【字段说明】
uuid ： 需要进行降噪的channel uuid
start|stop ： 开始降噪或结束降噪
read|write ： 降噪方向（相对于channel），读取（收音）或者写入（放音）

2、事件说明

基于自定义事件实现mod_rnnoise的事件，关于如何实现自定义事件，可参考如下文章：
https://www.cnblogs.com/MikeZhang/p/gen_freeswitch_event_20160927.html
有两个事件：
mod_rnnoise::start 降噪开始事件
mod_rnnoise::stop 降噪结束事件
有两个自定义字段：
channel_uuid 执行降噪的channel uuid
nr_direction 降噪的方向(read | write)
1）mod_rnnoise::start 事件
事件示例如下：

Event-Subclass: mod_rnnoise::start
Event-Name: CUSTOM
Core-UUID: 1ffa45ca-23e6-4a2c-b7aa-684160c2cd47
FreeSWITCH-Hostname: host72
FreeSWITCH-Switchname: fs72
FreeSWITCH-IPv4: 192.168.137.72
FreeSWITCH-IPv6: ::1
Event-Date-Local: 2025-11-14 01:12:17
Event-Date-GMT: Fri, 14 Nov 2025 06:12:17 GMT
Event-Date-Timestamp: 1763100737378843
Event-Calling-File: mod_rnnoise.c
Event-Calling-Function: do_start
Event-Calling-Line-Number: 270
Event-Sequence: 37486
channel_uuid: f764246a-dacb-4fe1-ad47-fafdb9c0b4c1
nr_direction: write

2）mod_rnnoise::stop事件
事件示例如下：

Event-Subclass: mod_rnnoise::stop
Event-Name: CUSTOM
Core-UUID: 1ffa45ca-23e6-4a2c-b7aa-684160c2cd47
FreeSWITCH-Hostname: host72
FreeSWITCH-Switchname: fs72
FreeSWITCH-IPv4: 192.168.137.72
FreeSWITCH-IPv6: ::1
Event-Date-Local: 2025-11-14 01:12:28
Event-Date-GMT: Fri, 14 Nov 2025 06:12:28 GMT
Event-Date-Timestamp: 1763100748839073
Event-Calling-File: mod_rnnoise.c
Event-Calling-Function: do_stop
Event-Calling-Line-Number: 307
Event-Sequence: 37491
channel_uuid: f764246a-dacb-4fe1-ad47-fafdb9c0b4c1
nr_direction: write

运行效果如下：

3、使用示例

为了演示方便，这里使用echo呼叫进行测试，使用uuid_record命令进行双声道录音，使用Audacity 软件查看音频波形。
关于uuid_record录音可参考如下文章：
https://mp.weixin.qq.com/s/9wNFyWk-sprHOCBK9O7aGA
关于Audacity 软件的使用可参考如下文章：
https://www.cnblogs.com/MikeZhang/p/audacity2022022.html
1）模拟呼叫
命令如下：

 originate user/1010 &echo

2）执行降噪

这里为了方便对比，使用write方向降噪。

命令如下：

uuid_rnnoise 81d3b389-1161-41e9-9287-ee0ec0bacceb start write

降噪效果可通过耳机等音频播放设备实时体验。

3）执行录音

命令如下：

uuid_record 81d3b389-1161-41e9-9287-ee0ec0bacceb start /tmp/t123.wav

4）关闭降噪

命令如下：

uuid_rnnoise 81d3b389-1161-41e9-9287-ee0ec0bacceb stop write

此时录音仍在继续。

5）停止录音

命令如下：

uuid_record 81d3b389-1161-41e9-9287-ee0ec0bacceb stop /tmp/t123.wav

运行效果如下：

从上图可以看出，使用rnnoise进行实时降噪，背景噪音降噪明显。

配套的录音文件可从文末提供的渠道获取。

三、模块编译

1、依赖库说明

这里使用rnnoise库，可参考我之前的文章：

https://www.cnblogs.com/MikeZhang/p/19181243/rnnoise20251031

2、复制模块代码到freeswitch目录

复制源码到freeswitch目录：

cp mod_rnnoise /root/src/freeswitch-1.10.11.-release/src/mod/applications/ -r

3、添加FreeSWITCH编译配置项

1）添加模块编译项

文件：源码根目录的modules.conf文件

添加如下代码：

applications/mod_rnnoise

2）添加模块自动生成Makefile

文件： 源码根目录的configure.ac文件

添加如下代码：

src/mod/applications/mod_rnnoise/Makefile

4、重新编译FreeSWITCH

源码目录执行如下命令：

autoreconf -fiv
make clean
./devel-bootstrap.sh && ./configure && make && make install

说明：
1）会生成Makefile文件；
2）会静态编译mod_rnnoise模块；

5、加载mod_rnnoise模块

编辑 conf/autoload_configs/modules.conf.xml 文件，添加如下内容：

<load module="mod_rnnoise"/>

重启FreeSWITCH或执行重新load操作：

reload mod_rnnoise

如果加载不报错，则添加mod_rnnoise模块成功。

四、具体实现

说明：

本文主要讨论技术，配套资源为示例代码，如需商业使用，请参考文章自行实现。

这里描述下实现的部分技术关键点，更多内容可从文末提供的渠道获取。

1、采样率转换

当前使用的rnnoise库所使用的音频采样率是48khz，而在FreeSWITCH中，采样率可能是8khz（比如PCMA、PCMU编码），这就涉及采样率转换的情况。

这里使用简单的线性插值方式进行采样率转换。

示例代码如下：

完整源码可从如下渠道获取：
关注微信公众号（聊聊博文，文末可扫码）后回复 20251114 获取。

2、降噪功能

降噪功能使用RNNoise库的rnnoise_process_frame函数实现，具体如下（以8khz为例）：

完整源码可从如下渠道获取：
关注微信公众号（聊聊博文，文末可扫码）后回复 20251114 获取。

五、资源下载

本文相关资源及示例代码，可从如下渠道获取：
关注微信公众号（聊聊博文，文末可扫码）后回复 20251114 获取。

【文件说明】
mod_rnnoise_src.tar.gz ： mod_rnnoise源代码
mod_rnnoise_srcbin.tar.gz ： mod_rnnoise源代码（带预编译的so文件，路径为mod_rnnoise.libs\）
mod_rnnoise_bin_debian12.tar.gz : debian12_x64环境下预编译二进制（so文件）
t123.wav ： 带降噪效果的录音文件