多媒體會(huì)議音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料

1、現(xiàn)代(xindi)多媒體會(huì)議中音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)(zhn u)電子科技集團(tuán)公司第三研究所研究員、高級(jí)工程師 魏增來(lái)2013年4月共五十二頁(yè)1.多媒體會(huì)議(huy)之音頻系統(tǒng)的需求 現(xiàn)代型會(huì)議室的需求可以定義為用途需求和操作需求兩個(gè)方面，前者是會(huì)議系統(tǒng)的目標(biāo)，后者為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的手段。以最簡(jiǎn)單的手段實(shí)現(xiàn)最大化的目標(biāo)將是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施者的最重要的追求。 現(xiàn)代型會(huì)議室最基本的用途需求主要如下：滿足會(huì)議、討論等方面的需要；滿足演講、講座、培訓(xùn)(pixn)、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(yuǎn)程電視會(huì)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

2、。共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè) 多媒體會(huì)議之音頻系統(tǒng)至少要提供如下操作功能：現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)信號(hào)的獲取，包括：現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言、CD/DVD/計(jì)算機(jī)等節(jié)目源信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)區(qū)域的擴(kuò)（放）音及控制室監(jiān)聽(tīng)錄音：現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的存留 簡(jiǎn)而言之是說(shuō)得明白、聽(tīng)得清楚(qng chu)、記得牢固并易于存儲(chǔ)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(huì)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(kuò)展接口）操作、遠(yuǎn)程電視會(huì)議（或配備遠(yuǎn)程電視會(huì)議接口）操作、環(huán)繞聲解碼及擴(kuò)聲操作以及文藝演出的混響效果及混音操作等。 共五十二頁(yè)對(duì)音頻系統(tǒng)的擴(kuò)聲特性指標(biāo)應(yīng)正確理解： “擴(kuò)聲系統(tǒng)聲

3、學(xué)特性指標(biāo)”是必要但非充分(chngfn)的。是技術(shù)層面對(duì)擴(kuò)聲系統(tǒng)不完全的要求 。對(duì)達(dá)到相關(guān)的擴(kuò)聲特性指標(biāo)要有足夠的重視度，嚴(yán)格的實(shí)際測(cè)量會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。共五十二頁(yè)2.音頻系統(tǒng)的基本概念話筒節(jié)目源主控設(shè)備聲場(chǎng)處理設(shè)備揚(yáng)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)美學(xué)層面（參數(shù)根據(jù)需要調(diào)整）揚(yáng)聲器共五十二頁(yè)3.多媒體會(huì)議(huy)之音頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)自動(dòng)增益調(diào)音臺(tái)拾音器嘯叫抑制器（移頻器）音頻媒體矩陣音頻節(jié)目源其它系統(tǒng)音頻信號(hào)還音系統(tǒng)其他系統(tǒng)錄音設(shè)備基本原理框圖(kungt)共五十二頁(yè)關(guān)于音頻媒體矩陣式處理器：具有很強(qiáng)的綜合處理能力，無(wú)需通過(guò)實(shí)際連線即可實(shí)現(xiàn)多種功能，大大降低故

4、障率以及安裝難度； 計(jì)算機(jī)調(diào)試、多級(jí)密碼管理管理，誤操作的可能性非常小；開(kāi)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(duì)于非專業(yè)的操作人員，大大降低操作難度；對(duì)于具有多種功能的會(huì)議廳，能預(yù)存多種使用模式，通過(guò)模式調(diào)用即可完成原來(lái)只能在大型的調(diào)音臺(tái)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(huì)議廳堂中，通過(guò)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(yáng)聲器放音區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系(gun x)，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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的系統(tǒng)控制及數(shù)字化的信號(hào)傳輸。相比較于同等處理能力的數(shù)字調(diào)音臺(tái)，具有更好的性能價(jià)格比。共五十二頁(yè)原理(

5、yunl)框圖變化之一手拉手會(huì)議系統(tǒng)(xtng)主機(jī)手拉手會(huì)議系統(tǒng)子機(jī) 嘯叫抑制器（移頻器）音頻媒體矩陣音頻節(jié)目源其它系統(tǒng)音頻信號(hào)還音系統(tǒng)其他系統(tǒng)錄音設(shè)備邏輯輸入輸出切換器DVD環(huán)繞聲共五十二頁(yè)原理框圖(kungt)變化之二嘯叫抑制器（移頻器）音頻媒體矩陣音頻節(jié)目源其它系統(tǒng)音頻信號(hào)還音系統(tǒng)其他系統(tǒng)錄音設(shè)備邏輯輸入輸出切換分配器DVD環(huán)繞聲調(diào)音臺(tái)自動(dòng)增益調(diào)音臺(tái)會(huì)議拾音器效果器演唱拾音器共五十二頁(yè)4.嘯叫(xio jio)控制 會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)的特點(diǎn)：相比于劇場(chǎng)等演出(ynch)場(chǎng)所，通常沒(méi)有相對(duì)獨(dú)立的空間（如劇場(chǎng)的舞臺(tái)等）用于擺放傳聲器。而且即便設(shè)有專用講臺(tái)，也通常與整個(gè)擴(kuò)聲環(huán)境完全處于同一聲場(chǎng)中。

6、傳聲器數(shù)量眾多，且通常使用范圍遍布整個(gè)擴(kuò)聲空間內(nèi)。傳聲器使用無(wú)規(guī)律，尤其在討論型會(huì)議中。 共五十二頁(yè)4.嘯叫(xio jio)控制 嘯叫產(chǎn)生的基本原因： 揚(yáng)聲器發(fā)出的現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲信號(hào)在聲場(chǎng)空間進(jìn)行自由傳播的過(guò)程中，如過(guò)多地被傳聲器拾取并進(jìn)入同一套系統(tǒng)進(jìn)行再次(zi c)放大，則會(huì)形成正反饋，從而引發(fā)嘯叫現(xiàn)象。目前的常規(guī)手段： 硬件設(shè)備，如嘯叫抑制器（多點(diǎn)自動(dòng)/手動(dòng)陷波器）、移頻器等等，共五十二頁(yè)4.嘯叫(xio jio)控制綜合處理及控制措施：合理的揚(yáng)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(yáng)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(yáng)聲器及傳聲器選型：

7、通過(guò)設(shè)備選型，首先可以提高對(duì)揚(yáng)聲器指向范圍的把握，降低聲擴(kuò)散的復(fù)雜度，提高對(duì)擴(kuò)聲聲場(chǎng)的控制；同時(shí)也可通過(guò)把握傳聲器的指向，減少現(xiàn)場(chǎng)(xinchng)擴(kuò)聲信號(hào)的拾取量。共五十二頁(yè)4.嘯叫(xio jio)控制綜合處理及控制措施：合理的中心處理設(shè)備：如自動(dòng)增益調(diào)音臺(tái)、會(huì)議主機(jī)、媒體矩陣處理器等，自動(dòng)控制同時(shí)開(kāi)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(shí)工作(gngzu)的話筒數(shù)，并可將輸出聲能控制在一個(gè)相對(duì)恒定的范圍內(nèi)，從而有效控制某一時(shí)段內(nèi)話筒所拾取的擴(kuò)聲信號(hào)的能量。MIX MANAGEMENT：如嘯叫現(xiàn)象非常嚴(yán)重，則可將不同區(qū)域的話筒及覆蓋揚(yáng)聲器分組，利用中心處理設(shè)備

8、，設(shè)置揚(yáng)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。共五十二頁(yè)4.嘯叫(xio jio)控制配備嘯叫(xio jio)抑制器、均衡器、移頻器等設(shè)備，在必要時(shí)可以借助這些設(shè)備自動(dòng)或手動(dòng)尋找并拉低嘯叫(xio jio)點(diǎn)或?qū)Ψ答佇盘?hào)進(jìn)行移頻。 牢記：由于語(yǔ)言信號(hào)自身的特點(diǎn)，因此在會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)中，傳聲增益、語(yǔ)言清晰度以及聲場(chǎng)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于錦上添花的東西，對(duì)會(huì)議語(yǔ)言擴(kuò)聲而言，切不可舍本逐末。 共五十二頁(yè)4.嘯叫(xio jio)控制傳聲器開(kāi)啟閾值電平的設(shè)定：適當(dāng)。若閾值過(guò)低，則起不到控制傳聲器開(kāi)啟數(shù)量的目的；而如若閾值

9、設(shè)定過(guò)高，則會(huì)產(chǎn)生“吃字”現(xiàn)象，大大降低擴(kuò)聲的可懂度，嚴(yán)重影響(yngxing)使用效果。陷波器或移頻器的所在位置： 設(shè)置在語(yǔ)音信號(hào)處理通道中而不是系統(tǒng)的混合輸出通道?？刂铺幚淼淖⒁馐马?xiàng)：共五十二頁(yè)5.回聲(hushng)控制遠(yuǎn)程會(huì)議中，遠(yuǎn)端聲音信號(hào)在本地系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器重放時(shí)，被本地拾音器拾取，并經(jīng)會(huì)議終端再送回至遠(yuǎn)端會(huì)場(chǎng)，從而根據(jù)編解碼及傳輸延時(shí)的不同(b tn)，形成了回聲，反之亦然。產(chǎn)生回聲的原因：共五十二頁(yè)5.回聲(hushng)控制Acoustic Echo Cancellation（AEC）自動(dòng)回聲(hushng)消除共五十二頁(yè)6.系統(tǒng)(xtng)調(diào)整控制控制計(jì)算機(jī)：實(shí)時(shí)性差、操作

10、(cozu)復(fù)雜、使用不便，可控范圍大。集中控制系統(tǒng)：AMX/CRESTRON/CUE等，操作簡(jiǎn)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(jià)較高。音頻矩陣自身配套的控制組件：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，造價(jià)較低，控制能力有限。會(huì)議系統(tǒng)中核心音頻矩陣的調(diào)整控制方式：共五十二頁(yè)7.網(wǎng)絡(luò)型會(huì)議(huy)中心大型的、多廳堂的會(huì)議中心內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源共享。實(shí)現(xiàn)核心主控機(jī)房的監(jiān)控和必要的干預(yù)，節(jié)省人力投入(tur)。體現(xiàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性。目的：困難：視頻信號(hào)的多通道實(shí)時(shí)傳輸。中心干預(yù)的程度和及時(shí)性。共五十二頁(yè)7.網(wǎng)絡(luò)型會(huì)議(huy)中心方式(fngsh)1：星型結(jié)構(gòu)核心總控機(jī)房會(huì)場(chǎng)1會(huì)場(chǎng)2會(huì)場(chǎng)3會(huì)場(chǎng)4會(huì)

11、場(chǎng)N共五十二頁(yè)7.網(wǎng)絡(luò)型會(huì)議(huy)中心方式(fngsh)2：環(huán)型結(jié)構(gòu)核心總控機(jī)房會(huì)場(chǎng)1會(huì)場(chǎng)2會(huì)場(chǎng)3會(huì)場(chǎng)4會(huì)場(chǎng)N共五十二頁(yè)7.網(wǎng)絡(luò)型會(huì)議(huy)中心建議：在會(huì)議室本地完成信號(hào)處理，不采用集中處理方式(fngsh)，以降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。本地控制應(yīng)完全可以獨(dú)立于總控室之外良好運(yùn)行。共五十二頁(yè)8.手拉手式會(huì)議(huy)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)：調(diào)試簡(jiǎn)單方便一體化解決方案：會(huì)議發(fā)言、同聲傳譯、表決、會(huì)議管理(gunl)等不易引起嘯叫最大發(fā)言數(shù)量受限制造價(jià)相對(duì)較高絕大多數(shù)產(chǎn)品音質(zhì)不佳共五十二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)定向投射擴(kuò)聲技術(shù)的應(yīng)用：定向投射擴(kuò)聲技術(shù)的基本原理，是通過(guò)聲反射或多揚(yáng)聲器陣列的聲波束引

12、導(dǎo)(yndo)等技術(shù)，增強(qiáng)被覆蓋區(qū)域的直達(dá)聲，減弱非覆蓋區(qū)域的直達(dá)聲，設(shè)法使揚(yáng)聲器的聲音聚焦或瞄準(zhǔn)于聽(tīng)音者，從而減少由天花、墻壁、地面引起的混響聲，使得遠(yuǎn)、近觀眾區(qū)的聲壓級(jí)盡量接近，以提高清晰度和傳聲增益。并可由此衍生，實(shí)現(xiàn)嘯叫控制、降低聲泄漏等。 共五十二頁(yè)8.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)通過(guò)特定反射曲面，對(duì)反射聲進(jìn)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(kuò)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(xiogu)就越顯著，而在低頻段則聲聚焦的效果(xiogu)就有所遜色，且會(huì)導(dǎo)致頻率響應(yīng)不平坦。此外，一旦投射距離過(guò)遠(yuǎn)，其聚焦效果

13、(xiogu)以及聲壓就會(huì)顯著降低。 可應(yīng)用于通過(guò)MIX MANAGEMENT形式的會(huì)議擴(kuò)聲系統(tǒng)。共五十二頁(yè)8.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)基于DSP技術(shù)的多揚(yáng)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(jì)思路是：多只（組）揚(yáng)聲器單元直線排列，每一個(gè)(y )（組）揚(yáng)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(hào)均根據(jù)需要，經(jīng)DSP運(yùn)算處理（加權(quán)、延時(shí)、求和等），從而實(shí)現(xiàn)聲波束引導(dǎo)，形成可變且可控的空間指向。 共五十二頁(yè)8.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)Renkus-Heinz ICONYXTannoy Q-FLEXCVS Evoluton

14、e共五十二頁(yè)TANNOY QFlex：極好(j ho)的聲線控制能力.（/70度）有效消除聲場(chǎng)干涉前場(chǎng)的聲壓級(jí)與后座的聲壓級(jí)基本保持一致共五十二頁(yè) CVS Evolutone的三束波束/1束波束中心覆蓋(fgi)區(qū)域CVS Evolutone的三束波束/2束波束中心覆蓋(fgi)區(qū)域CVS Evolutone的二束波束/1束波束中心覆蓋區(qū)域（越過(guò)障礙物進(jìn)行覆蓋）CVS Evolutone的三束波束/3束波束中心覆蓋區(qū)域CVS Evolutone：共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)共五十二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)全備份功能(gngnng)的音頻數(shù)字網(wǎng)絡(luò)共五十二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)

15、展趨勢(shì)全備份功能的音頻數(shù)字(shz)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(gè)音頻鏈路的所有功能?？梢詫?duì)所有音頻信號(hào)的路由分配、信號(hào)處理、控制和監(jiān)測(cè)等功能進(jìn)行集中控制與管理?？梢詫?shí)現(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(dòng)故障檢測(cè)和實(shí)時(shí)熱備份。共五十二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)幾種大屏幕顯示方式(fngsh)的比較：DLP投影拼接屏LCD液晶拼接邊緣融合投影技術(shù)LED模塊拼接共五十二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)DLP投影(tuyng)拼接屏主要優(yōu)點(diǎn)：可根據(jù)場(chǎng)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(diǎn)：亮度

16、較低且隨使用時(shí)限衰減嚴(yán)重。色彩還原度相對(duì)較差，且多臺(tái)機(jī)器組合會(huì)造成色彩還原一致性不好。前期建設(shè)及后期維護(hù)成本昂貴。技術(shù)再發(fā)展?jié)摿π〉?。共五十二?yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)LCD液晶(yjng)拼接屏主要優(yōu)點(diǎn)：高分辨率，色彩一致性好。亮度高。厚度薄且重量輕。低能耗，長(zhǎng)壽命，造價(jià)及維護(hù)成本較低。主要缺點(diǎn)：拼接縫隙大、明顯影響觀感。長(zhǎng)時(shí)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(jī)等現(xiàn)象。共五十二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)邊緣(binyun)融合投影技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)：徹底消除圖像邊緣的物理拼縫，實(shí)現(xiàn)圖像完整一體化、無(wú)失真、多通道無(wú)縫拼接。支持超大尺寸的平面投幕、柱面

17、（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(diǎn)：多臺(tái)投影機(jī)拼接融合，使得調(diào)試較為困難，且雖時(shí)間推移，色彩一致性會(huì)變差。初期亮度較好，但隨時(shí)間推移，各投影機(jī)之間亮度會(huì)出現(xiàn)差異化，因此要經(jīng)常統(tǒng)一更換燈泡，維護(hù)成本較高。前期安裝難度較大，對(duì)機(jī)房的防塵、防震要求較高。共五十二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)LED模塊(m kui)拼接主要優(yōu)點(diǎn)：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(jué)上無(wú)縫隙，圖像完整一體化。色彩艷麗、真實(shí)。省電、使用壽命長(zhǎng)，降低使用維護(hù)成本。模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可采用表貼方式，實(shí)現(xiàn)前維護(hù)，節(jié)約空間，且方便安裝與維護(hù)。共五十

18、二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)LED模塊(m kui)拼接主要缺點(diǎn)：適合一定距離之后的觀看，如距離太近，則會(huì)感覺(jué)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(shí)際效果需進(jìn)一步檢驗(yàn)。造價(jià)相對(duì)較高。散熱較大，需有良好的通風(fēng)處理。共五十二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)無(wú)紙化多媒體手拉手會(huì)議討論(toln)系統(tǒng)共五十二頁(yè)9.多媒體會(huì)議(huy)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)無(wú)紙化多媒體會(huì)議討論(toln)系統(tǒng)將會(huì)議中可能涉及的各類系統(tǒng)（會(huì)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(gè)桌面設(shè)備中，對(duì)會(huì)議中涉及的各類信息顯示、互動(dòng)操作、音視頻及網(wǎng)絡(luò)接入等需求，利用高分辨率LCD觸摸