高校多媒體會(huì)議室建設(shè)的設(shè)計(jì)方案探索

□梁沂濤

上海商學(xué)院徐匯校區(qū)會(huì)議室系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)是在學(xué)校對(duì)原會(huì)議室樓層統(tǒng)一進(jìn)行重新裝潢裝修的背景下進(jìn)行建設(shè)的。本次擬待改建和新建的會(huì)議室包括共計(jì)8 間會(huì)議室。會(huì)議室的整體設(shè)計(jì)思路:一是突出“先進(jìn)、實(shí)用、可靠”系統(tǒng)特點(diǎn);二是數(shù)字化的高集成度、可控制能力;三是系統(tǒng)極易伸張的擴(kuò)展性;四是完善的售后服務(wù)保證體系。其系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建設(shè)依據(jù)參考國(guó)家有關(guān)電子會(huì)議、音視頻等標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)依據(jù):《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16 -92;《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)》GYJ25 -86;《廳堂擴(kuò)聲特性測(cè)量方法》GB/T4959 -1995;《客觀評(píng)價(jià)廳堂語(yǔ)言可懂度的RASTI 法》GB/T14476 -93;《廳堂混響時(shí)間測(cè)量規(guī)范》GBJ76 -84;《電網(wǎng)電源供電的家用和類似一般用途的電子及有關(guān)設(shè)備的安全要求》GB8898 -97。

一、設(shè)計(jì)需求分析

一是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)層面的會(huì)議室在總控制室實(shí)現(xiàn)操作控制;二是實(shí)現(xiàn)1號(hào)會(huì)議室配合手拉手會(huì)議系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)攝像跟蹤功能;三是實(shí)現(xiàn)2個(gè)樓層部分會(huì)議室音頻、視頻信號(hào)互聯(lián)互通，每個(gè)房間的音頻信號(hào)通過(guò)音頻處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相互調(diào)取控制，采用高清混合矩陣實(shí)現(xiàn)所有房間HDMI、VGA 桌面信息盒可以任意切換到其他會(huì)議室投影機(jī);信號(hào)傳輸近距離采用雙絞線傳輸器和遠(yuǎn)距離采用光端機(jī)，保證信號(hào)傳輸質(zhì)量;四是部分會(huì)議室通過(guò)IPAD和PC 端客戶端操作所有可控設(shè)備均有中控實(shí)現(xiàn)控制，視頻信號(hào)的切換，音頻信號(hào)的切換、音量調(diào)節(jié)、通道開(kāi)關(guān)等，投影、幕布、燈光控制;可通過(guò)方案編制，實(shí)現(xiàn)信號(hào)聯(lián)動(dòng)，模式切換;五是每個(gè)會(huì)議室實(shí)現(xiàn)燈光集中控制，還在會(huì)議室墻面安裝獨(dú)立控制開(kāi)關(guān)可以控制，即使中控故障，燈光也能獨(dú)立控制;六是每個(gè)會(huì)議室門口配備一套信息發(fā)布系統(tǒng)，界面任意編輯，由控制室統(tǒng)一管理;在每個(gè)會(huì)議室按實(shí)際情況安裝不定量的桌面信息盒或地面信息盒;七是所有線路在校方要求下，盡可能采用線路隱蔽建設(shè)。所有包括功放、中控等機(jī)柜內(nèi)設(shè)備全部安置于總控制室內(nèi)，不放置于各會(huì)議室房間中。

二、設(shè)計(jì)方案

(一)高清混合矩陣及圖像系統(tǒng)。插卡式混合機(jī)箱，可任意擴(kuò)展輸入輸出，支持混合信號(hào)切換支持DVI、HDMI、SDI、VGA、YPbPr，CVBS 信號(hào)輸入支持中控及相關(guān)軟件控制全數(shù)字音頻媒體矩陣處理系統(tǒng)控制，音頻通道的管理，音頻信號(hào)的處理，音頻信號(hào)的控制;會(huì)議室采用高清攝像機(jī)進(jìn)行會(huì)議跟蹤和會(huì)議錄像。

(二)音頻處理及會(huì)議系統(tǒng)。全數(shù)字音頻媒體矩陣處理系統(tǒng)控制，音頻通道的管理，音頻信號(hào)的處理，音頻信號(hào)的控制;音頻處理器可擴(kuò)展式輸入輸出卡，方便系統(tǒng)擴(kuò)容;會(huì)議主機(jī)支持跟蹤功能通過(guò)數(shù)字混音切換系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)音箱、視頻會(huì)議系統(tǒng)的功能快速切換調(diào)整，無(wú)需任何跳線和器材調(diào)整，通過(guò)手持無(wú)線終端(如ipad)實(shí)時(shí)控制。

(三)中控系統(tǒng)。會(huì)議室投影顯示、燈光、音頻、視頻完全集中控制;完備的控制接口;人性化的控制界面;程序化的聯(lián)動(dòng)功能;實(shí)現(xiàn)音、視頻聯(lián)合控制。

(四)擴(kuò)聲系統(tǒng)。小型會(huì)議室采用吸頂全頻音箱;大型會(huì)議室采用吸頂音箱和前主擴(kuò)模式;功放支持定壓定阻輸出;通過(guò)中控實(shí)現(xiàn)控制操作。

(五)系統(tǒng)原理圖。音源輸入輸出由數(shù)字音頻處理器管理，圖像信號(hào)由高清混合矩陣管理，所有可控設(shè)備的開(kāi)關(guān)機(jī)控制均由中控完成，中控控制界面由IPAD 通過(guò)無(wú)線控制

三、各會(huì)議室的分類要求及設(shè)備

(一)會(huì)議室分類設(shè)計(jì)要求。1號(hào)會(huì)議室:放置2個(gè)主擴(kuò)音箱及8個(gè)全頻吸頂音箱;配置功放、無(wú)線話筒及手拉手有線話筒等會(huì)議室設(shè)備。投影儀數(shù)量3個(gè)，3個(gè)可集中控制投影幕。安裝高清攝像頭1個(gè)，可在控制室控制和看到當(dāng)前會(huì)場(chǎng)情況。2號(hào)會(huì)議室:放置6個(gè)全頻吸頂音箱;配置功放、無(wú)線話筒及手拉手有線話筒等會(huì)議室設(shè)備。投影儀數(shù)量:3個(gè)(3個(gè)投影儀需要可以分屏顯示不同來(lái)源信號(hào))，3個(gè)可集中控制投影幕(120寸)。安裝高清攝像頭1個(gè)，可在主控室控制和看到當(dāng)前會(huì)場(chǎng)情況。3號(hào)會(huì)議室:寬屏投影幕(120寸);安裝新的信息盒，盒子中預(yù)留HDMI 線、VGA 線、電源線及USB 插槽。安裝高清攝像頭1個(gè)，可在主控室控制和看到當(dāng)前會(huì)場(chǎng)情況。4號(hào)會(huì)議室:寬屏投影幕(120寸);安裝新的信息盒，盒子中預(yù)留HDMI 線、VGA 線、電源線及USB 插槽。安裝高清攝像頭1個(gè)，可在主控室控制和看到當(dāng)前會(huì)場(chǎng)情況。5號(hào)會(huì)議室:寬屏投影幕(120寸);安裝新的信息盒，盒子中預(yù)留HDMI 線、VGA 線、電源線及USB 插槽。安裝高清攝像頭1個(gè)，可在主控室控制和看到當(dāng)前會(huì)場(chǎng)情況。6號(hào)會(huì)議室:放置2個(gè)主擴(kuò)音箱及6個(gè)全頻吸頂音箱;配置功放、無(wú)線話筒及手拉手有線話筒等會(huì)議室設(shè)備。設(shè)備安裝在控制室內(nèi)。投影儀數(shù)量:1個(gè)，1個(gè)可集中控制投影幕(200寸)。安裝高清攝像頭1個(gè)，可在主控室控制和看到當(dāng)前會(huì)場(chǎng)情況。

(二)會(huì)議室核心設(shè)施。一是數(shù)字高清混合矩陣系統(tǒng):全數(shù)字化切換:VGA/RGBHV/YUV/S - VIDEO/CV 等模擬輸入信號(hào)，經(jīng)輸入板卡上的專用視頻處理芯片對(duì)圖像進(jìn)行輸入至背板切換為全LVDS 切換，將信號(hào)損耗降至最低。超高速背板設(shè)計(jì)，速率高達(dá)3．5 Gbps 的切換背板，支持多達(dá)32 路1920x1080@60Hz 高分辨率畫面切換。各種視頻信號(hào)輸入:支持DVI/SDI /VGA/RGBHV/YUV/S-VIDEO/CV 等視頻源輸入。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入卡，可以實(shí)現(xiàn)各類信號(hào)的靈活接入。支持倍頻、倍線輸出。二是中控系統(tǒng):ARM11 CPU，256M 內(nèi)存，1G Flash 閃存;采用667MHz 主頻的32 位內(nèi)嵌式處理器;8 路獨(dú)立可編程的紅外發(fā)射接口，支持控制多臺(tái)相同或不同的紅外設(shè)備;8 路獨(dú)立可編程RS-232/422/485 控制接口，用戶可編程設(shè)置多種控制協(xié)議和代碼;8 路弱電繼電器接口;8 路數(shù)字輸入/輸出IO 接口;三種網(wǎng)絡(luò)通訊:CR -NET、CR -Link、Ethernet;USB2．0 編程通訊接口;內(nèi)嵌式紅外學(xué)習(xí)器，方便調(diào)式和維護(hù);支持本地及遠(yuǎn)程多種控制方式;國(guó)際通用寬適配電源設(shè)計(jì)(AC100～240V)，適用任何國(guó)家和地區(qū)。三是無(wú)線投影:會(huì)議室中所有投影連APPLE TV。所有APPLE TV 需介入指定的Wi-Fi 連接中，并接入獨(dú)立ssid。

四、聲場(chǎng)設(shè)計(jì)

擴(kuò)聲系統(tǒng)計(jì)算分析結(jié)論:一是最大聲壓級(jí):最大聲壓級(jí)滿足GB50371 -2006 多用途類擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)一級(jí)的要求，并有較大的動(dòng)態(tài)余量。二是傳聲增益:本系統(tǒng)采用SRS 擴(kuò)聲形式，話筒不受揚(yáng)聲器影響，傳聲增益滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。三是聲場(chǎng)不均勻度:直達(dá)聲是由聲源直接到達(dá)聽(tīng)音點(diǎn)的聲音，它是聲音的最主要信息，在傳播的途中，這部分聲音不受室內(nèi)界面的影響，直達(dá)聲的聲壓強(qiáng)基本上按照與聲源距離的平方成反比而衰減的，空氣損耗在此計(jì)算中忽略不計(jì)，但這個(gè)結(jié)果在室內(nèi)只是理論計(jì)算的數(shù)值，最終聽(tīng)音者聽(tīng)到的是直達(dá)聲在近次反射聲后陸續(xù)到達(dá)的，經(jīng)過(guò)多次反射的聲音也就是混響聲場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果，由于聲波每入射、反射一次，界面都要吸收掉一部分聲功率，混響聲壓是逐漸衰減的，在離聲源較遠(yuǎn)時(shí)，混響聲的聲壓強(qiáng)度對(duì)于接收點(diǎn)的聲音強(qiáng)度起決定作用，對(duì)音質(zhì)有著重要的影響。四是總噪聲:總噪聲將由高品質(zhì)設(shè)備和優(yōu)良的施工質(zhì)量保證。五是系統(tǒng)噪聲:系統(tǒng)噪聲將由高品質(zhì)設(shè)備和優(yōu)良的施工質(zhì)量保證。六是語(yǔ)言清晰度:EASE 的語(yǔ)言清晰度計(jì)算是基于建聲上滿足或接近圖中的混響時(shí)間頻響曲線，電聲上選用的所有揚(yáng)聲器都處在正常的工作狀態(tài)下采用RASTI 法計(jì)算得出的期望值指數(shù)，RASTI 法是客觀評(píng)價(jià)廳堂語(yǔ)言可懂度的快速語(yǔ)言傳輸指數(shù)。與可懂度有關(guān)的語(yǔ)言傳輸質(zhì)量是根據(jù)模擬實(shí)際講話人聲學(xué)特性的測(cè)試信號(hào)通過(guò)房間時(shí)的調(diào)制指數(shù)mi 的降低確定的，測(cè)試信號(hào)由位于講話人位置的聲源傳輸?shù)铰?tīng)音者人位置上的傳聲器，此處的調(diào)制指數(shù)是mo，RASTI 法是基于滿足以下幾項(xiàng)要求的計(jì)算應(yīng)用:一是基本上是線性語(yǔ)言傳輸(無(wú)削波等);二是寬帶語(yǔ)言傳輸(典型值為200Hz～6KHz)，因?yàn)榇朔椒ㄊ且约俣ɑ旧鲜菬o(wú)限制的語(yǔ)言譜為基礎(chǔ)的;三是背景噪聲中不包含純音，在倍頻帶頻譜中，無(wú)明顯的峰或谷;四是背景噪聲無(wú)脈沖特征;五是混響時(shí)間隨頻率變化不太大時(shí)，以上是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/74959-1995 中廳堂擴(kuò)聲特性測(cè)量方法的依據(jù)，EASE 的RASTI 法是基于以上的測(cè)量方法而得出的數(shù)據(jù)，而且是國(guó)際電工委員會(huì)IEC 和美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)通用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)RASTI指數(shù)對(duì)于沒(méi)有受過(guò)訓(xùn)練的講演者聽(tīng)眾在復(fù)雜的聽(tīng)音情況下，此指數(shù)0．4～0．45 為可以，0．45～0．5 為好，0．5～0．55 為良好，0．55～0．6 優(yōu)良，0．6～0．9 為優(yōu)秀。六是輔音清晰損失度:Articulation Loss，它是評(píng)價(jià)室內(nèi)的語(yǔ)言的清晰度重要指標(biāo)之一，用%比來(lái)表示，它是隨著揚(yáng)聲器與聽(tīng)眾之間的距離的增加而增加，當(dāng)然也隨混響時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。但采用指向性強(qiáng)的揚(yáng)聲器或減小揚(yáng)聲器與聽(tīng)眾的距離是可以改善清晰度的。Articulation Loss≤3%為理想的清晰度:Articulation Loss =3～7% 為非常好的清晰度;Articulation Loss =7～12% 為好的清晰度;Articulation Loss≤15%為基本尚可的清晰度:當(dāng)Articulation Loss≥15%時(shí)為差的清晰度。

經(jīng)過(guò)EASE 模擬聲場(chǎng)分析得到如下結(jié)果:一是RASTI 的指數(shù)在0．648～0．849，能夠達(dá)到比較優(yōu)良的聲音重放質(zhì)量。二是從EASE 仿真結(jié)果得出AL%為1．71%～5．09%廳堂達(dá)到了非常好的語(yǔ)言清晰度。三是100Hz 時(shí)聲場(chǎng)均勻度為2db≤達(dá)到1級(jí)的10db 標(biāo)準(zhǔn)，1000Hz 是聲場(chǎng)均勻度為8db≤達(dá)到2 級(jí)的8db標(biāo)準(zhǔn)。四是最大聲壓級(jí)為118db 大于國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)介紹某高校的建設(shè)真實(shí)案例，對(duì)現(xiàn)階段會(huì)議室采用的多媒體設(shè)備包括投影、中控、矩陣及聲場(chǎng)等各技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了概述。特別是EASE 模擬聲場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際分析的技術(shù)對(duì)保障會(huì)議室的擴(kuò)聲系統(tǒng)達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有非常重要的作用。未來(lái)多媒體技術(shù)在會(huì)議室的使用將越來(lái)越高，需要通過(guò)不斷地改進(jìn)和學(xué)習(xí)來(lái)更加完善地將技術(shù)更人性化地運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中去。

［1］廖勇，陳炎培．辦公樓大會(huì)議室擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］．現(xiàn)代建筑電器，2014

［2］廣州宏控電子科技有限公司． 多媒體會(huì)議室設(shè)計(jì)方案［J］．?dāng)?shù)字社區(qū)＆智能家居，2008