智能化的多媒体会议室设计方案

智能化的多媒体会议室设计方案

多媒体技术的突破、广域网的成熟以及台式操作系统的支持使视频会议系统成为多媒体技术应用的新热点。它是一种重要的多媒体通信系统，它将计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性融为一体。现在多媒体会议系统已经有了成熟的产品。

现代多媒体会议室已成为现代新型办公建筑越来越重要的设计范畴，随着时间的发展，对音视频高质量和网络化集成设计都提出了全新的概念。在参加了近年来较有影响的工程设计后，对一些高级别会议系统的要求有了以下认识。现代会议系统功能设计包括：大屏幕显示功能、综合会议信号处理功能、发言及表决功能、扩声及音响功能、视频会议功能、会议设备集控功能、会议室门禁及预定功能。

一、显示子系统功能设计

会议显示子系统一般采用大屏幕超高亮度投影、DLP和桌面LCD液晶屏显示相结合的方式。同步显示与会议相关的图像、图形、图片、文字及语音信息资料。显示系统可以支持视频信号、各种制式的AV信号、TV射频信号、各种分辨率的VGA信号，同时也支持电影的播放形式。会议显示系统支持"会议设备集控系统"进行本地的集中控制和网络化分布式遥控操作。

根据最近视像距离等于图像高度1.5倍，最远视像距离等于图像高度5

倍（数据）7倍（视频）的原则，来设计正面投影方式满足会场所有方位的视像要求。

由于部分发言人是无法看到图像的，以我们领导专门配置了预留等离子显示器接口，放在他们的对面的中部。在主席台2侧配置适当的等离子显示器，用于他们对信号的观看和下面观众的多画面观看需要。

画面照度的预期指标：

为了兼顾各种一般用场合对环境照度的不同需求，环境照度定义为会议室环境：即最低单位照度为30勒克斯，对比度比值为1024×768全彩视频标准（20），根据正面投影机亮度=屏幕因素3.14*图像面积×环境照度×对比度比值×屏幕增益的倒数的公式，可以得知：

投影机亮度=3.14*N米×30勒克斯×20×（1/2.5）=753.6NANSI流明

考虑到会议室的实际照度和需要，必须提高亮度至2500-3000ANSI左右

投影角度分析：在轴投影方式，分布在正对投影幕布的地方，距离为7

米左右，全部采用电动吊架隐藏安装，与装潢相配合。

视频信号的带宽计算：信号在没有产生严重扭曲或损失传输时，需要的频率总范围。常用单位是KHz或MHz，模拟音频信号的频响范围20Hz~20KHz，通过计算可以得出模拟音频信号的带宽至少是19.98KHz。但是在音响行业一般会以"

频率响一般范围"来描述，比如说某某功放的频率响一般范围是

20Hz~20KHz@±1dB。

复合视频信号根据制式的不同，信号的带宽也有一点差异。

我们设计复合视频矩阵的带宽为150MHz（-3dB，满负载）。

计算机视频信号的带宽没有统一的国际标准，根据美国TVONE公司的推荐经验，可以通过如下公式进行简易计算：

视频带宽=【（像素点×场频）/2】×3

比如：已知XGA的像素点约786万（1024×768），场频是60Hz，代入公式可以得到：【（1024×768×60）/2】×3≈70.8MHz

多媒体信息接入：结合现代建筑艺术的高速发展和要求，对于流动或固定的信号输入端口，我们在主席台的台口方位，使用主席台上多媒体信息输入接口。

我们通过音视频矩阵可以同时地路由任意输入到任意或全部输出。

二、综合会议信号处理子系统功能设计

1、会议综合信号处理子系统

一般采用计算机监控管理与音视频矩阵相结合的方式。综合会议信号处理功能，可以实现会议图像、图形、图片和文字及语音信号的选择、调用、切换、传送(包括网络传送)、录制，以及会议音像资料的后期制作。处理信号的类型包括：DVD、VCD、CATV、CCTV、计算机信号、远程视频会议音像信号。会议综合信号处理子系统支持"会议设备集控系统"进行本地的集中控制和网络化分布式的遥控操作。

2、一会议信息管理中心

会议室音视频信息的集中管理、存储和传输视频点播的在线服务能力。网络广播直播的服务能力。

光盘刻录和本地存储。

视频、音频、文档同步显示和保存。

根据会议室的实际面积和现场布局，配备一套多功能光盘直录系统，主机安放于会议记录秘书操作台内，同时，通过网络在计算机主机房可进行远程管理；这样的优势在于节省人力；由于直录系统操作简单、方便，每次会议只要会议记录秘书打开电源、启动录像即可。同时，当会议记录秘书将会议前的会议提案由通过网络传送到中心服务器时，服务器开始同步录像。这样可以双管齐下，共同享用此系统，增加了系统的使用。

三、重中之重的发言表决扩声子系统功能设计

会议发言及表决子系统，具有优秀还原音质的话筒发言和讨论的功能，会议及表决子系统同步支持大屏幕及桌面LCD液晶屏显示会议相关资料，可同步联动视频会议子系统、表决器，以及会议发言者影像自动跟踪子系统。优秀的会议扩声及音响子系统可以满足会议扩声、录像带、DVD光盘播放扩声电影扩声和舞台剧场对不同音响效果的需求。音响子系统支持数字化语音的传送，及具有紧急广播、背景音乐和分区广播的功能。

（1）网络化音频集中管理

通过成熟的以太网技术，凭借先进技术和设备。我们对各会议室、多功能厅音频实施的是网络化集中管理。

（2）网络音频协议：CobraNet

一条100Mbit连接线可以在每个方向传输64路音频信号，等于一条六类线可以传输128路音频信号，1000MBase连接可以再增加更多路传输。

提供一个共通传输给控制协议，因为CobraNet是基于以太网网络，所以不同的协议可以在这个环境一起使用，CobraNet是一种工业标准的网络技术，它通过标准以太网硬件和媒介为未经压缩的数字音频提供可靠传输。当集成到媒体矩阵后，CobraNet允许设计者创建大型结构来实现数以千路计的数字音频信号在以太网上的传输。通过远程或本地多种方式的访问，CobraNet使用简单的窗口界面可以轻松地任意位置的音频信号在网络上传输。

通过CobraNet网络音频拓扑，可以把每层的会议室音频进行集中处理，再用过以太网将各楼层主机相连，实现整个大楼会议室多功能室甚至广播系统的集中处理。

随着无线局域网络WLAN的普及，管理者只需携带笔记本电脑，就能随处进行大楼音频广播的管理！

（3）高级别会议系统----优秀的音质是关键

在参与大型会议系统设计时，筹建领导班子会对会议系统倾入百分的热情与关注。因为会议系统是整个工程项目的"点睛之作"，是"面子工程"，"一把手工程""书记工程"。因为会议中心几乎涵盖了所有的外事接待，新闻发布，领导会议等重要的交流沟通活动，所以任何项目中的会议系统的成败，关系到整个系统工程的成败。会议系统的完美也是整个工程和整个筹建领导班子的"光荣与梦想"，它已经超出了技术的范畴，是技术与美的艺术创作，当然这样也就衍生出了对我们电声系统严格而且挑剔的要求。

会议最重要的是声音的可靠性和音质！

随着时代的发展，人们越来越追求高层次高品质，过去音响系统中的听清听懂已经不能满足要求，高保真还原才是当今的追求！

心理声学告诉我们:人们对声音的感受与欣赏有着一个从低级到高级，从感性到理性的发展过程，聆听者在感知音响效果的思维过程中逐步建立了声音的外层形象和内在形象，这些形象的感知在不知不觉中影响着人们的思维和对声音的判断，表层形象给聆听者以刺激，内在感受给人以情感的变化."这是心理学的内涵.

一套电声系统，对于音乐或者节目源或者艺术家来说要做到的就是还原！电声系统要像一面透明度很好的光学镜，只有放大，没有音染和失真，尊重发言者的声音。

音色，音调和响度被称为声音的三要素。为了说明心理声学在现代高级别会议系统中的运用我们强调:声音的响度是人耳对声音大小的感受，声波的振幅

决定着响度的大小.基波的频率决定着音调的高低.音色则取决于谐波的结构.以上的的三要素是决定会议室发言者声音是否优秀的标准。

我们先从选择传声器的频响特性来入手:

电容传声器的频响特性是中性的(指客观真实)，干净，没有失真，灵敏度较高。而动圈式的传声器频响特性是具有深厚，温暖感，但缺少中性(真是感)的特点，他拾取的声音不干净中频容易染色，适合拾取音乐，所以会议系统一般采用高品质的电容会议话筒。

人声音主要靠声带震动产生，语言的特点是间断的，瞬变的，而它的音高和音色是由语言本身的基频和各次谐波共同作用决定的，汉语的声能密度一般集中分布在200Hz-700Hz之间，男生声带较长较厚(即声源本身的构造)，发音频率较低，平均基本频率(基音-男高男低音平均)约为230Hz(男低音歌唱家基频可以低到60Kz女高音基频可以高到1000Hz左右)而语言发声时产生的谐波频率可达6000Hz以上，声压级为60-70dB，动态80dB.

汉语的特点，声调抑扬顿挫，波浪起伏，逻辑重音变化较大，往往一首好的诗律总是朗朗上口，韵律悠扬，铿锵有力，节奏鲜明.汉语的句子，重音.语气，韵律，要分析发言者的发音特点，还要分析频率，用高低的频率调整语音，获得最佳听感.汉语的声音，由于音带不同，男人和女人差距较大，男人和男人之间，女人和女人之间又有不同，汉语的发音能量都集中在200Hz-700Hz，属中低频，所以对男声要注意厚度，对女声要注意力度，做到低频不混，中频不硬，高频不尖，给人以丰满明亮自然的感觉。

经分析得知，低频段明显的高峰和高频段较小的峰可产生甜润，亲切和温暖的受，低频段的下降和高频段的减少则会唤起声音的响度，距离和穿透力，这些论证是心理学对现代声频技术的映射.

1973年，美国人汉姆提出了.当音乐的二次谐波比基波高八度时能使音色更加丰富.的新论点.

就语言而言，每个人频谱各峰的位置、相位、强度及峰的数目与演讲人的语言音色有着十分密切的关系，如果语言的频谱的峰的数目多，而且各峰的位置排列有序，那么这种声音在主观听觉上就会格外动听.我们需要对每一个重要的发言者的音色都做出修正和补偿，这样使所有与会者的声音都优美动听，温暖亲切，使男声和女声的，声音大的和声音小的都做出合适的调整，这样不至于会议时每个人发言的大小都不同，使人感觉不舒适.

所以，要想做出一个理想的会议听音环境，每只拾音器必须可以单独调节音量和音色，这一点至关重要!

这里我们还必须强调的一点---合适的拾音距离

我们知道人类的心理安全临界距离是50cm，任何物体进入50cm以内，人会有压迫感，长时间心理紧张、烦闷，不适。发言者发言时，一般手拉手的会议系统，发言者距话筒的距离大约15-30cm之间。由于灵敏度的技术缺陷，话筒拾

音在发言者的安全心理距离以内，必须长时间使人保持一个发言姿势凑近话筒，极易疲劳，造成心理紧张、烦闷、感觉较差。所以高级别会议系统的拾音距离不宜过近，一般不考虑手拉手系统。

由于声源的直达声强度会随拾音距离增加而减弱(如果声源的声波是理想的球面波时，则拾音点的直达声压会与拾音距离成反比-距离加倍时声压减一倍)，而混响声强度则到处差不多(当房间能达到理想扩散时，室内各处混响声是相同的)，因此，当拾音距离不同时，拾音点的声音信号的声能比也不同.如果是近距离拾音，则拾取的几乎都是直达声，听音评价高频多而声音呆板，如果加大拾音距离，直达声/混响声的比例逐渐降低，清晰度也会降低。当拾音距离增大到一定程度在继续扩大，则混响声强度相对逐渐增大，声音的可懂度和清晰度有较大程度的降低。在这里我们引用混响半径的概念判断拾音点声能比的情况，拾音点到声源的等效中心距离小于混响半径时，拾音点的声能比将大于1，这点的声音信号中直达声占主要成分，反之，拾音点的声能比小于1，则混响声占主要成分.当拾音传声器小于等效混响半径时，传声器电信号直达声比混响声能量大，当声源停止发声后，其输出电信号直达声立即消失，这时信号强度会突然跌落到混响声强度上(只剩下混响声信号)，然后信号再按混响声规律逐渐衰减下去，这种包络状的信号再经过重放，不论重放声级多高，都会给人以一种声源亲切实在的感觉.当拾音传声器大于等效混响半径时，传声器电信号直达声比混响声能量大，其输出电信号直达声变弱，传声器输出电信号跌落不明显或完全消失，这种包络状的信号再经过重放会给人以一种模糊空旷的感觉。

所以我们在设计工程高级别会议系统时考虑到以上因素，大量使用

AUDIO-TECHNICA超指向ES938ML(灵敏度-35dB)系列来用于设计，在拾音距离1m 时，由于AUDIO-TECHNICA专利的ML空管超指向技术和拾音器的锐心型90度的夹角设计，有效地提高了直达声和混响声的声能比，对房间混响做了较好的屏蔽，虽然1m处拾音，但通过还原听到的声音还是像耳边窃窃私语，简直妙不可言.既超出了人类的安全心理距离，又使发言者可以无拘无束的发言，在轻松愉快的座椅上自由发挥。

在使用多只传声器拾音的会议系统时，要尽量避免声的相位干涉所产生的梳妆滤波效应(声音压缩失真)，尽量采用双鹅颈技术，减少来自桌面的发射声被拾音器采集，当使用多只传声器拾音时，传声器之间的距离应等于传声器到声源的3倍，这样，每个声源到达最近的传声器的信号强度将明显大于该声源到达临近传声器的信号强度，所以相位干涉现象产生的峰，谷就不会明显，甚至听不出来。

会议系统不仅仅是一个技术问题，更重要的是一个完美声音的还原和创造的一个艺术问题，两者必须有机的结合起来，才能营造出一个舒适和谐的会议环境。

这里我们有必要介绍一下手拉手会议系统:

以其数字化的性能加上操作方便的软件控制，满足现代便携式快速会议的管理需求。数字会议系统包括音频会议系统、投票表决系统、IC卡签到系统及视像跟踪系统。配置管理软件，简化会场设备。

但数字化的压缩有着人们不愿正视的缺陷，那就是不同程度的失真，我们深知信号从采样到重放的每一环节均有一定取舍，从传声器到声处理的每一环节对声信号的成分都进行了不同程度的改变，因此在重放过程中由于失真和幅度较低的高次谐波的丢失或掩蔽，减弱了聆听着对声音细节和明亮度的感受，此时人耳对声音的感受则缺乏现场感，穿透力和细腻感，

1、手拉手会议系统由于采用手拉手方式连接，施工方便结构简单，最后一根线路到达调音台，节省了调音台的输入路数。但如果这根链路中的任何一个单元出现问题，很有可能导致整个系统的瘫痪，致使会议的无法进行，这在重要的大型会议中，可靠性较差。

2、由于采用了数字传输技术，对话筒拾入信号AD转换后进行了压缩和编码处理，以方便多通道信号在一根数字线缆上传输，AD转换存在不可避免的信号损失，由于信号总线带宽问题（以DCN为例内部传输通讯带宽为125HZ到3.5KHZ），这里的AD转换精度和速率都不是最好的。这样，针对一个完整的数字话筒（限于目前市场上数字会议系统产品），其输入信号与输出信号的失真就很大。虽然在后端采用高质量的解调器件"还原信号"，但只是亡羊补牢。总体传声增益不高，总体音质较差。

3、考虑到传输带宽和成本对于前端拾音器，手拉手会议系统较不太适合高品质还原的会议系统。

（4）会议高品质模拟话筒

1、由于采用了纯模拟技术进行声能的转换，所以模拟话筒的频率响一般特性较好，灵敏度高。其相当于录音过程中的一个高性能拾音器，忠实地将声信号拾入转换成连续变化的电信号。

2、由于每个话筒都走单独的线路，所以当一个话筒出现问题的时候，不会影响整个系统，比较适合这种政府机关的大型会议。

（5）会议拾音解决方案--高品质拾音器与数字系统的集成

1、发言单元全部精心选择高品质模拟话筒充当拾音器拾取完美的人声。

2、由高品质数字音频处理中心（媒体矩阵）进行音频处理。

3、依靠媒体矩阵庞大的处理能力，我们能够分配给每一路话筒拾音器独立的信道，享受独立的传输带宽。互不干扰。

4、依靠媒体矩阵上高品质高速率广播级的AD/DA转换器件可以在不损失动态，频响范围和细节的前提下，将模拟信号转换成数字信号。

5、由于每一种信号处理对一般一个复杂的运算法则，因此用DSP资源进行一系列电-声-数学模型的类比计算，准确而完全对称的实现各种复杂的音频器件的构建，而且它们之间没有一根连接线缆。系统只有一次AD/DA转换!

这样的系统更适合于大型会议系统的工作。这种系统的稳定性在北京人民大会堂这样的大型会所已经得到了证实，人民大会堂使用了400多只模拟话筒，采用数字处理器，既保证了人声的还原又得到功能的保证。

在源头之水保证清澈的情况下，后面的表决，视频跟踪便可采用数字系统，保证会议的功能性和可靠性：

会议终端还可以方便的扩展表决系统功能，与计算机软件通讯和控制，配备表决器后，就可以实现表决功能，同时表决结果也可以显示在大屏幕设备上。在会议进程中，代表们可以进行议会式表决，代表可以选择"出席"、"赞成"、"反对"、"弃权"四个表决模式，主席可以控制发起、停止、中断等表决过程，自动计算最终表决结果，并可通过显示设备输出显示。

另外会议终端还可以方便的扩展同声传译系统，可进行从2种语言会谈到10多种语言的大型国际会议翻译要求，工作方式上可进行原语种直接翻译或二次转译，系统可以独立工作也可作为大型综合系统的构成部分，语种的接收方式可以通过通道选择器或带有通道选择功能的发言设备供发言人收听，也可以用红外发射机或者射频发射机（一般不采用）将各种语言送到会场的各部位，用带有耳机的无线接收器供旁听者收听。