多媒體會議音頻系統(tǒng)設(shè)計

1、中國電子科技集團公司第三研究所研究員、高級工程師 魏增來2013年4月 現(xiàn)代型會議室的需求可以定義為用途需求和操作需求兩個方面，前者是會議系統(tǒng)的目標，后者為實現(xiàn)目標的手段。以最簡單的手段實現(xiàn)最大化的目標將是一個系統(tǒng)設(shè)計實施者的最重要的追求。 現(xiàn)代型會議室最基本的用途需求主要如下：滿足會議、討論等方面的需要；滿足演講、講座、培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流等方面的需要。根據(jù)具體使用要求的不同，滿足其他一些諸如同聲傳譯、遠程電視會議、環(huán)繞聲電影播放、卡啦OK演唱及文藝演出等等方面的需要。 多媒體會議之音頻系統(tǒng)至少要提供如下操作功能：現(xiàn)場相關(guān)信號的獲取，包括：現(xiàn)場發(fā)言、CD/DVD/計算機等節(jié)目源信號現(xiàn)場相關(guān)區(qū)域的擴

2、（放）音及控制室監(jiān)聽錄音：現(xiàn)場信號的存留 簡而言之是說得明白、聽得清楚、記得牢固并易于存儲復(fù)制。除此之外，根據(jù)其他一些具體用途的不同，多媒體會議之音頻系統(tǒng)還需要提供諸如同聲傳譯（或配備同聲傳譯擴展接口）操作、遠程電視會議（或配備遠程電視會議接口）操作、環(huán)繞聲解碼及擴聲操作以及文藝演出的混響效果及混音操作等。 l對音頻系統(tǒng)的擴聲特性指標應(yīng)正確理解： “擴聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標”是必要但非充分的。是技術(shù)層面對擴聲系統(tǒng)不完全的要求 。 對達到相關(guān)的擴聲特性指標要有足夠的重視度，嚴格的實際測量會出現(xiàn)很多問題。話筒節(jié)目源主控設(shè)備聲場處理設(shè)備揚聲器處理設(shè)備功率放大器周邊處理設(shè)備工程技術(shù)層面（參數(shù)基本固定）藝術(shù)

3、美學(xué)層面（參數(shù)根據(jù)需要調(diào)整）揚聲器自動增益調(diào)音臺自動增益調(diào)音臺拾音器拾音器嘯叫抑制器（移頻器）嘯叫抑制器（移頻器）音頻媒體矩陣音頻媒體矩陣音頻節(jié)目源音頻節(jié)目源其它系統(tǒng)音頻信號其它系統(tǒng)音頻信號還音系統(tǒng)還音系統(tǒng)其他系統(tǒng)其他系統(tǒng)錄音設(shè)備錄音設(shè)備基本原理框圖基本原理框圖關(guān)于音頻媒體矩陣式處理器：關(guān)于音頻媒體矩陣式處理器：具有很強的綜合處理能力，無需通過實際連線即可實現(xiàn)多種功能，大大降低故障率以及安裝難度； 計算機調(diào)試、多級密碼管理管理，誤操作的可能性非常?。婚_放的控制通訊協(xié)議，可接受AMX、CRESTRON等集中控制系統(tǒng)的控制，對于非專業(yè)的操作人員，大大降低操作難度；對于具有多種功能的會議廳，能預(yù)存多

4、種使用模式，通過模式調(diào)用即可完成原來只能在大型的調(diào)音臺上才能完成的復(fù)雜的功能轉(zhuǎn)換工作；在某些建聲環(huán)境不是太好的會議廳堂中，通過音頻處理矩陣可以可以更容易設(shè)定傳聲器輸入?yún)^(qū)域與揚聲器放音區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系，降低嘯叫的可能性。多數(shù)音頻處理矩陣帶有網(wǎng)絡(luò)控制及傳輸接口，可實現(xiàn)遠程的系統(tǒng)控制及數(shù)字化的信號傳輸。相比較于同等處理能力的數(shù)字調(diào)音臺，具有更好的性能價格比。原理框圖變化之一原理框圖變化之一手拉手會議系統(tǒng)主機手拉手會議系統(tǒng)主機手拉手會議系統(tǒng)子機手拉手會議系統(tǒng)子機 嘯叫抑制器（移頻器）嘯叫抑制器（移頻器）音頻媒體矩陣音頻媒體矩陣音頻節(jié)目音頻節(jié)目源源其它系統(tǒng)音頻信號其它系統(tǒng)音頻信號還音系統(tǒng)還音系統(tǒng)其他系統(tǒng)其

5、他系統(tǒng)錄音設(shè)備錄音設(shè)備邏輯輸入輸出邏輯輸入輸出切換器切換器DVD環(huán)繞聲環(huán)繞聲原理框圖變化之二原理框圖變化之二嘯叫抑制器（移頻器）嘯叫抑制器（移頻器）音頻媒體矩陣音頻媒體矩陣音頻節(jié)目源音頻節(jié)目源其它系統(tǒng)音頻信號其它系統(tǒng)音頻信號還音系統(tǒng)還音系統(tǒng)其他系統(tǒng)其他系統(tǒng)錄音設(shè)備錄音設(shè)備邏輯輸入輸出邏輯輸入輸出切換分配器切換分配器DVD環(huán)繞聲環(huán)繞聲調(diào)音臺調(diào)音臺自動增益調(diào)音臺自動增益調(diào)音臺會議拾音器會議拾音器效果器效果器演唱拾音器演唱拾音器 會議擴聲系統(tǒng)的特點：會議擴聲系統(tǒng)的特點：相比于劇場等演出場所，通常沒有相對獨立的空間（如劇場的舞臺等）用于擺放傳聲器。而且即便設(shè)有專用講臺，也通常與整個擴聲環(huán)境完全處于同一

6、聲場中。傳聲器數(shù)量眾多，且通常使用范圍遍布整個擴聲空間內(nèi)。傳聲器使用無規(guī)律，尤其在討論型會議中。 嘯叫產(chǎn)生的基本原因：嘯叫產(chǎn)生的基本原因： 揚聲器發(fā)出的現(xiàn)場擴聲信號在聲場空間進行自由傳播的過程中，如過多地被傳聲器拾取并進入同一套系統(tǒng)進行再次放大，則會形成正反饋，從而引發(fā)嘯叫現(xiàn)象。目前的常規(guī)手段：目前的常規(guī)手段： 硬件設(shè)備，如嘯叫抑制器（多點自動/手動陷波器）、移頻器等等，綜合處理及控制措施：綜合處理及控制措施：合理的揚聲器及傳聲器布局關(guān)系：傳聲器的指向角范圍應(yīng)盡量避免設(shè)置在揚聲器直接或大規(guī)模反射覆蓋的范圍內(nèi)，如能采用“背靠背”方式為最佳。合理的揚聲器及傳聲器選型：通過設(shè)備選型，首先可以提高對揚

7、聲器指向范圍的把握，降低聲擴散的復(fù)雜度，提高對擴聲聲場的控制；同時也可通過把握傳聲器的指向，減少現(xiàn)場擴聲信號的拾取量。綜合處理及控制措施：綜合處理及控制措施：合理的中心處理設(shè)備：如自動增益調(diào)音臺、會議主機、媒體矩陣處理器等，自動控制同時開啟的話筒數(shù)量和總體輸出電平，使系統(tǒng)在完成使用功能的前提下，盡量減少同時工作的話筒數(shù)，并可將輸出聲能控制在一個相對恒定的范圍內(nèi)，從而有效控制某一時段內(nèi)話筒所拾取的擴聲信號的能量。MIX MANAGEMENT：如嘯叫現(xiàn)象非常嚴重，則可將不同區(qū)域的話筒及覆蓋揚聲器分組，利用中心處理設(shè)備，設(shè)置揚聲器在不同話筒分組之間的放音電平比例，從而避免正反饋，降低嘯叫。配備嘯叫抑

8、制器、均衡器、移頻器等設(shè)備，在必要時可以借助這些設(shè)備自動或手動尋找并拉低嘯叫點或?qū)Ψ答佇盘栠M行移頻。 牢記：牢記：由于語言信號自身的特點，因此在會議擴聲系統(tǒng)中，由于語言信號自身的特點，因此在會議擴聲系統(tǒng)中，傳聲增益、語言清晰度以及聲場不均勻度是系統(tǒng)的根本，是傳聲增益、語言清晰度以及聲場不均勻度是系統(tǒng)的根本，是首先要考慮的層面，而聲像統(tǒng)一、寬泛的頻率傳輸特性則屬首先要考慮的層面，而聲像統(tǒng)一、寬泛的頻率傳輸特性則屬于錦上添花的東西，對會議語言擴聲而言，切不可舍本逐末。于錦上添花的東西，對會議語言擴聲而言，切不可舍本逐末。 傳聲器開啟閾值電平的設(shè)定：適當。若閾值過低，則起不到控制傳聲器開啟數(shù)量的目的

9、；而如若閾值設(shè)定過高，則會產(chǎn)生“吃字”現(xiàn)象，大大降低擴聲的可懂度，嚴重影響使用效果。陷波器或移頻器的所在位置： 設(shè)置在語音信號處理通道中而不是系統(tǒng)的混合輸出通道。控制處理的注意事項：控制處理的注意事項：遠程會議中，遠端聲音信號在本地系統(tǒng)中的揚聲器重放時，被本地拾音器拾取，并經(jīng)會議終端再送回至遠端會場，從而根據(jù)編解碼及傳輸延時的不同，形成了回聲，反之亦然。產(chǎn)生回聲的原因：產(chǎn)生回聲的原因：Acoustic Echo CancellationAcoustic Echo Cancellation（AECAEC）自動回聲消除）自動回聲消除控制計算機：實時性差、操作復(fù)雜、使用不便，可控范圍大。集中控制系統(tǒng)

10、：AMX/CRESTRON/CUE等，操作簡便，前期編程復(fù)雜，可控范圍有一定局限性，需慎重考慮操作界面，造價較高。音頻矩陣自身配套的控制組件：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，造價較低，控制能力有限。會議系統(tǒng)中核心音頻矩陣的調(diào)整控制方式：會議系統(tǒng)中核心音頻矩陣的調(diào)整控制方式：大型的、多廳堂的會議中心內(nèi)實現(xiàn)資源共享。實現(xiàn)核心主控機房的監(jiān)控和必要的干預(yù)，節(jié)省人力投入。體現(xiàn)系統(tǒng)的先進性。目的：目的：困難：困難：視頻信號的多通道實時傳輸。中心干預(yù)的程度和及時性。方式方式1：星型結(jié)構(gòu)：星型結(jié)構(gòu)核心總控機房會場1會場2會場3會場4會場N方式方式2：環(huán)型結(jié)構(gòu)：環(huán)型結(jié)構(gòu)核心總控機房會場1會場2會場3會場4會場N建議：建議：

11、在會議室本地完成信號處理，不采用集中處理方式，以降低系統(tǒng)風(fēng)險。本地控制應(yīng)完全可以獨立于總控室之外良好運行。優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：調(diào)試簡單方便一體化解決方案：會議發(fā)言、同聲傳譯、表決、會議管理等不易引起嘯叫最大發(fā)言數(shù)量受限制造價相對較高絕大多數(shù)產(chǎn)品音質(zhì)不佳定向投射擴聲技術(shù)的應(yīng)用：定向投射擴聲技術(shù)的應(yīng)用：定向投射擴聲技術(shù)的基本原理，是通過聲反射或多揚聲器陣列的聲波束引導(dǎo)等技術(shù)，增強被覆蓋區(qū)域的直達聲，減弱非覆蓋區(qū)域的直達聲，設(shè)法使揚聲器的聲音聚焦或瞄準于聽音者，從而減少由天花、墻壁、地面引起的混響聲，使得遠、近觀眾區(qū)的聲壓級盡量接近，以提高清晰度和傳聲增益。并可由此衍生，實現(xiàn)嘯叫控制、降低聲泄漏等。 通

12、過特定反射曲面，對反射聲進行柱狀控制，將聲音清晰而柔和地聚集，使得高頻至中頻段聲音基本擴散于圓頂反射罩之下的柱狀空間內(nèi)，不受外界噪音干擾。 頻率越高，聲音反射成束的效果就越顯著，而在低頻段則聲聚焦的效果就有所遜色，且會導(dǎo)致頻率響應(yīng)不平坦。此外，一旦投射距離過遠，其聚焦效果以及聲壓就會顯著降低。 可應(yīng)用于通過MIX MANAGEMENT形式的會議擴聲系統(tǒng)?；贒SP技術(shù)的多揚聲器陣列是在“聲柱”的技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合DSP技術(shù)發(fā)展而成的，其基本設(shè)計思路是：多只（組）揚聲器單元直線排列，每一個（組）揚聲器單元均配備有一套內(nèi)置的DSP處理模塊和一路內(nèi)置功放模塊。各單元信號均根據(jù)需要，經(jīng)DSP運算處理（加權(quán)

13、、延時、求和等），從而實現(xiàn)聲波束引導(dǎo)，形成可變且可控的空間指向。 Renkus-Heinz ICONYXTannoy Q-FLEXCVS EvolutoneTANNOY QFlex：極好的聲線控制能力.（/70度）有效消除聲場干涉前場的聲壓級與后座的聲壓級基本保持一致 CVS Evolutone的三束波束/1束波束中心覆蓋區(qū)域CVS Evolutone的三束波束/2束波束中心覆蓋區(qū)域CVS Evolutone的二束波束/1束波束中心覆蓋區(qū)域（越過障礙物進行覆蓋）CVS Evolutone的三束波束/3束波束中心覆蓋區(qū)域CVS Evolutone：全備份功能的音頻數(shù)字網(wǎng)絡(luò)全備份功能的音頻數(shù)字網(wǎng)絡(luò)

14、全備份功能的音頻數(shù)字網(wǎng)絡(luò)全備份功能的音頻數(shù)字網(wǎng)絡(luò)可以完成從音源輸入直至功率放大器輸出的整個音頻鏈路的所有功能?？梢詫λ幸纛l信號的路由分配、信號處理、控制和監(jiān)測等功能進行集中控制與管理?？梢詫崿F(xiàn)全通道（輸入接口、處理核心、輸出接口以及功率放大器部分）的自動故障檢測和實時熱備份。幾種大屏幕顯示方式的比較：幾種大屏幕顯示方式的比較：DLP投影拼接屏投影拼接屏LCD液晶拼接液晶拼接邊緣融合投影技術(shù)邊緣融合投影技術(shù)LED模塊拼接模塊拼接DLP投影拼接屏投影拼接屏主要優(yōu)點：可根據(jù)場地靈活組合，拼接面積較大。拼接縫隙較小、基本不影響觀感。技術(shù)穩(wěn)定成熟等。主要缺點：亮度較低且隨使用時限衰減嚴重。色彩還原度相

15、對較差，且多臺機器組合會造成色彩還原一致性不好。前期建設(shè)及后期維護成本昂貴。技術(shù)再發(fā)展?jié)摿π〉?。LCD液晶拼接屏液晶拼接屏主要優(yōu)點：高分辨率，色彩一致性好。亮度高。厚度薄且重量輕。低能耗，長壽命，造價及維護成本較低。主要缺點：拼接縫隙大、明顯影響觀感。明顯影響觀感。長時間連續(xù)使用容易使液晶板老化、出現(xiàn)畫面色彩失真、暗塊以及死機等現(xiàn)象。邊緣融合投影技術(shù)邊緣融合投影技術(shù)主要優(yōu)點：徹底消除圖像邊緣的物理拼縫，實現(xiàn)圖像完整一體化、無失真、多通道無縫拼接。支持超大尺寸的平面投幕、柱面（環(huán)形）投影幕和球面投影幕及各種異型投影幕顯示環(huán)境。正、背投可選。主要缺點：多臺投影機拼接融合，使得調(diào)試較為困難，且雖時間

16、推移，色彩一致性會變差。初期亮度較好，但隨時間推移，各投影機之間亮度會出現(xiàn)差異化，因此要經(jīng)常統(tǒng)一更換燈泡，維護成本較高。前期安裝難度較大，對機房的防塵、防震要求較高。LED模塊拼接模塊拼接主要優(yōu)點：亮度高、基本上可以不考慮隨使用年限的亮度的衰減，且亮度可調(diào)范圍大。視覺上無縫隙，圖像完整一體化。色彩艷麗、真實。省電、使用壽命長，降低使用維護成本。模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,可采用表貼方式，實現(xiàn)前維護，節(jié)約空間，且方便安裝與維護。LED模塊拼接模塊拼接主要缺點：適合一定距離之后的觀看，如距離太近，則會感覺圖像有顆粒感且刺眼。使用案例較少，雖然技術(shù)已經(jīng)很成熟，但實際效果需進一步檢驗。造價相對較高。散熱較大，需有良好的通風(fēng)處理。無紙化多媒體手拉手會議討論系統(tǒng)無紙化多媒體手拉手會議討論系統(tǒng)無紙化多媒體會議討論系統(tǒng)無紙化多媒體會議討論系統(tǒng)將會議中可能涉及的各類系統(tǒng)（會議討論系統(tǒng)、同聲傳譯系統(tǒng)、表決系統(tǒng)、簽到系統(tǒng)、視頻顯示系統(tǒng)、文件和數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)等）集成到一個桌面設(shè)備中，對會議中涉及的各類信息