杭州國際博覽中心音視頻系統(tǒng)設計

朱自淙，陳建華，王 玨，駱學聰

（中廣電廣播電影電視設計研究院，北京 100045）

杭州國際博覽中心音視頻系統(tǒng)設計

朱自淙，陳建華，王 玨，駱學聰

（中廣電廣播電影電視設計研究院，北京 100045）

介紹G20峰會場館擴聲系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、會議系統(tǒng)的設計內容及系統(tǒng)特點。

G20峰會；會議中心；擴聲系統(tǒng)；視頻系統(tǒng)；會議系統(tǒng)

1 概述

2016年9月4日～5日，G20（二十國集團）領導人峰會在杭州國際博覽中心（“博覽中心”）舉行。

基于2014年APEC會場聲學設計的成功經驗，中廣電廣播電影電視設計研究院（“廣電設計院”）受委托對博覽中心改造區(qū)域進行音視頻系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)、舞臺機械和建筑聲學設計。

場館會議區(qū)域分為三大部分：迎賓區(qū)、會議區(qū)、午宴區(qū)。迎賓區(qū)由落客平臺、會見大廳、中方領導人貴賓廳、外方領導人貴賓廳、新聞發(fā)布廳、聽會室等功能區(qū)構成；會議區(qū)位于建筑的四層，由主會場、貴賓廳、茶歇區(qū)等構成；午宴區(qū)則由午宴廳、貴賓廳、屋頂花園構成，

另外，還分別臨時搭建了為此次峰會服務的安保中心和新聞中心。

2 系統(tǒng)特點

2.1 安全與可靠性

系統(tǒng)的安全與可靠是整個設計中一個重要的環(huán)節(jié)。

首先是設備的安全可靠性。工程中所選用的設備均為主流產品，且在同規(guī)模的會議場所內有過成功的應用案例，業(yè)主使用反饋良好。

其次是系統(tǒng)備份。備份某些核心環(huán)節(jié)不能完全做到萬無一失。因此，此次G20峰會在備份系統(tǒng)上有所加強，如主會場會議+擴聲系統(tǒng)就是三套獨立系統(tǒng)，預埋線纜更是主備比例達到1∶2，所有主要設備均配置備用設備，按照1∶1配置；其中1路備用線纜與主用線纜同時進機柜，與主用系統(tǒng)完全對稱，主備兩套系統(tǒng)能獨立運行。

再次就是配電系統(tǒng)。會議功能區(qū)域的所有音視頻系統(tǒng)均采用雙路供電加UPS的方式，可滿足斷電后提供持續(xù)30 min系統(tǒng)用電。

最后在音視頻信號傳輸上，會場內各會議功能房間均有光纖互聯互通，既可采用網絡音視頻分布式傳輸，也可采用音視頻光端機點對點方式傳輸。對于像G20這樣重要的會議，采用點對點的方式傳輸仍是需要的，優(yōu)點在于穩(wěn)定、延時小，不存在丟數據包問題，故障排查簡單等；缺點在于初期假設線路鋪設復雜，接口設備多等。此次實際采用的是以光端機傳輸為主的方式。

2.2 先進性

在總結過去（如APEC峰會）國際會都和會展音視頻系統(tǒng)設計的基礎上，添加了一些新的設計元素。

（1）會議系統(tǒng)發(fā)言單元選用了雙傳聲器發(fā)言系統(tǒng)。兩路獨立的傳聲器信號，分別進會議系統(tǒng)和擴聲系統(tǒng)。而傳統(tǒng)手拉手會議方式的會議發(fā)言單元需要進會議系統(tǒng)，由會議系統(tǒng)送出至擴聲系統(tǒng)。直接在傳聲器處備份的方式降低了使用會議系統(tǒng)的風險。

（2）選用數字控制導向陣列揚聲器。優(yōu)點在于高指向性因子Q值以及垂直方向上的聲束控制，對于午宴廳這樣一個容積大、混響時間長、聲場覆蓋區(qū)域大的空間，能有效地解決清晰度問題。

（3）整個會場音視頻信號互聯互通。場館內所有音視頻信號均匯聚到中央控制機房，統(tǒng)一調配進行分發(fā)。整個場館的音視頻傳輸網絡為全光纖網。

2.3 合理性

從接到設計任務以來，時間緊迫。整個系統(tǒng)設計受精裝修設計的限制很大，既要保證整個廳堂美觀，又要保證廳堂內功能的使用要求。廣電設計院參與駐場設計，相互溝通，隨時對設計進行調整優(yōu)化，最大限度地滿足場館的會議使用功能要求。

3 主會場音視頻系統(tǒng)

主會場位于博覽中心二區(qū)，約2 000 m2，原作為大空間展廳使用，因此進行了改造。

3.1 擴聲系統(tǒng)

主會場主要用于召開高端圓桌會議，如G20峰會等，圖1為主會場全景圖。

擴聲系統(tǒng)以語言擴聲為主，主要聲學技術指標應達到GB50371-2006《廳堂擴聲系統(tǒng)設計規(guī)范》中會議類擴聲系統(tǒng)一級標準。

主會場為45 m邊長的正方空間，高度約9.8 m。在場地中央設置直徑18 m的大型圓環(huán)條桌。

在這樣一個大空間內召開圓桌會議，如何將擴聲系統(tǒng)設計好，需要考量幾方面因素。

首先，音質設計是很重要的一個環(huán)節(jié)。語言清晰度作為音質設計中的一個參數，對主會場的擴聲設計有著指導意義。

其次，聲像定位直接關系到與會人員對會議現場氛圍的理解。

根據主會場建聲設計的相關數據計算得出對于全指向性聲源，混響半徑為6.75 m，因此設計布置的主會場的揚聲器到與會人員聽音位的距離要小，以直達聲為主。

在對揚聲器系統(tǒng)覆蓋進行設計時，既需要對與會領導人區(qū)域重點考慮，又要考慮完全服務整個主會場。圖2為主會場平面設備布置圖。

根據室內裝修風格以及家具擺放，圓桌中部布置了9只Meyersound全頻揚聲器，每只揚聲器能精確覆蓋3～4位與會領導人。從理論上來說，揚聲器的數量和指向性因子Q都對清晰度有貢獻。但是實際使用時還需要考慮音質的要求，不能一味追求清晰度指標，畢竟多個揚聲器共同形成的聲場還是會形成梳狀濾波效應的。而主會場選擇Meyersound是因為其指向性控制點聲源揚聲器對中頻梳狀濾波的控制和出色的高頻輸出特性，另外利用其高Q值（聲源指向性因素）來適當增加混響半徑。

由于后期原有桌變大，對會場中間區(qū)域揚聲器做了部分調整，增加到12只全頻揚聲器。

最后實測出的STI-PA平均值在0.65以上，主觀聽音結果顯示語言擴聲效果良好，可滿足正常的會議使用需要。

圖1 主會場全景圖

圖2 主會場平面設備布置圖

對主會場整個區(qū)域進行擴聲設計時，先后形成了三種不同的方案。

圖3為方案1，在正中紗燈與青花瓷發(fā)光面的接縫處開口，暗裝9只揚聲器，并在四周銅格柵暗裝9只揚聲器。但是接縫處可開口的位置局部有結構梁遮擋，可開口的高度僅有250 mm，且安裝空間局促，聲場的覆蓋成了問題，而銅格柵間距較密，格柵有一定的高度，聲音不容易出來。

圖4為方案2，在青花瓷發(fā)光面的間隙處暗藏12只音柱，音柱的寬度較窄，安裝空間可控制在2 000 mm×200 mm（長×寬）以內，垂直指向可調。但最終青花瓷發(fā)光面之間的間距2 000 mm，但受后面的固定龍骨的影響，實際后部安裝空間的寬度不足1 600 mm，推薦的幾款音柱均無法正常安裝。

圖5為方案3，在斗拱后部暗藏12只Meyersound揚聲器，開口大小為1 500 mm×1 000 mm（長×寬），表面可做穿孔銅板，透空率可到60%，但距地約9 m且有紫銅斗拱遮擋。為此需要在安裝揚聲器的時候調整揚聲器角度和位置，盡量使高音單元不被下部斗拱遮擋。

天花揚聲器的實施過程中采用了圖5的布置方式。

主會場的調音臺采用多臺系統(tǒng)互備的方式（SSL和Midas等），并在擴聲控制室和現場設有兩個調音位，確保會議的順利進行。

數字音頻處理設備采用QSC的 Q-SYS系統(tǒng)，除滿足主會場內擴聲系統(tǒng)需要外，還需將音頻信號送至博覽中心內各聽會場所等，各個會議功能房間內均配置相同的數字音頻處理設備，在整個會議區(qū)形成一個數字音頻網絡。

采用的其他設備包括：硬盤錄音機、數字SD卡錄音機、圖示均衡器、演講用電容傳聲器、會議用電容傳聲器、動圈人聲傳聲器，8套手持無線傳聲器、監(jiān)聽耳機和調音位監(jiān)聽揚聲器等。

圖6為主會場擴聲系統(tǒng)原理框圖。

圖3 主會場天花揚聲器布置方案1

圖4 主會場天花揚聲器布置方案2

圖5 主會場天花揚聲器布置方案3

3.2 視頻系統(tǒng)

視頻系統(tǒng)包括在主會場內設有8臺Panasonic高清攝像機，安裝在會場四周斗拱上，可拍攝主席或代表的不同圖像，并可實現攝像跟蹤功能。

在主會場正對主席一側墻面固定安裝2只Panasonic槍機，配備特殊鏡頭，可攝取主席位的特寫畫面或整個會場畫面。

在主會場中部設置共12臺50英寸液晶顯示器，供領導人觀看。

可通過SDI視頻矩陣（Extron），或SVSI視頻編碼方式將視頻信號送至各聽會區(qū)域等。

圖7為主席位音視頻設備擺放圖。

3.3 會議系統(tǒng)

主會場配置了3套獨立會議發(fā)言系統(tǒng)供場館方選擇使用。

3.3.1 全數字有線會議系統(tǒng)

主會場配制的TAIDEN全數字有線會議系統(tǒng)，會議發(fā)言單元選用電容傳聲器作為拾音單元，并采用專用拾音頭，為手拉手會議形式。

此次會議系統(tǒng)最大的亮點是主發(fā)言系統(tǒng)為深圳市臺電實業(yè)有限公司（TAIDEN）和北京第七九七音響股份有限公司聯合開發(fā)的雙傳聲器（模擬與數字系統(tǒng)同時出聲）發(fā)言系統(tǒng)，即在一個發(fā)言單元上做到了兩路獨立的傳聲器信號，一路信號進原有的數字會議系統(tǒng)，另一路直接進擴聲系統(tǒng)模擬通道的傳聲器分線器，使得擴聲系統(tǒng)與會議系統(tǒng)互為備份。

3.3.2 無紙化多媒體會議系統(tǒng)

主會場配制的TAIDEN無紙化多媒體會議系統(tǒng)，會議發(fā)言單元帶10英寸顯示屏，含發(fā)言、同傳、查詢信息等功能，供會議靈活選用。

全數字有線會議系統(tǒng)和無紙化多媒體會議系統(tǒng)均采用雙機熱備份。

3.3.3 數字無線會議系統(tǒng)

Beyerdynamic數字無線會議系統(tǒng)中，無線會議單元省去了布線的困擾，也可作為備份發(fā)言系統(tǒng)使用。

為保證峰會按會議流程順利進行，會議系統(tǒng)發(fā)言控制點設在工作人員控制位，可控制每位領導會議發(fā)言單元的開啟和關閉，并可顯示與會領導人發(fā)言申請的狀態(tài)。

圖6 主會場擴聲系統(tǒng)原理框圖

圖7 主席位音視頻設備擺放圖

峰會召開時除采用一套有線手拉手會議系統(tǒng)外，還增加了一套有線會議Shure傳聲器作為備份。

3.4 數字紅外同傳系統(tǒng)

設計使用的TAIDEN的數字紅外同傳系統(tǒng)，可滿足15+1種語言的同聲傳譯，在主會場設14間固定同聲傳譯室。每間同聲傳譯室配有2臺翻譯單元和2臺19英寸LCD監(jiān)視器。

會議和同傳信號均送至博覽中心各聽會場所等。

3.5 中央控制機房

鑒于APEC會議時期，音控室肩負著會場正常有序進行的重任，同時各種對外信號也是從音控室送出，如對安保、電信、央視、各個聽會區(qū)域等，極易管理混亂，在音控室之外設立中央控制機房尤為必要。

圖8為中央控制機房設備平面布置圖。

3.5.1 核心交換機系統(tǒng)

在中央控制室內設置兩臺網絡核心交換機，兩臺設備配置相同實現雙機熱備，所有聽會區(qū)域室內接入交換機，均由光纖布線系統(tǒng)和光纖模塊同時進入兩臺核心交換機。中央控制室內所有計算機、服務器和其他需要使用網絡的設備直接通過核心交換機電口板進入網絡。

3.5.2 音頻傳輸系統(tǒng)

設置多套音頻光端機可將主會場、午宴廳、新聞發(fā)布廳等處原聲和同傳信號，傳至各聽會區(qū)域及功能房間。

設置5臺數字音頻矩陣（QSC），通過核心交換機，可將主會場、午宴廳、宣傳廳等處原聲和同傳信號傳輸至各聽會區(qū)域及功能房間。

3.5.3 視頻傳輸系統(tǒng)

將主會場、午宴廳、宣傳廳等處視頻信號通過采用Extron光纖收發(fā)器的方式送至中央控制室內視頻矩陣，并采用光纖收發(fā)器送至各聽會區(qū)域及功能房間。

將主會場、午宴廳、宣傳廳等處視頻信號通過采用SVSI視頻編碼的方式送至中央控制室內核心交換機，并分發(fā)至各聽會區(qū)域及功能房間。

3.5.4 LED拼接墻系統(tǒng)

設置一套LED拼接墻系統(tǒng)，由12塊47英寸液晶顯示單元組成，成3×4排列，可顯示主會場、午宴廳、新聞發(fā)布廳等處視頻信號供實時監(jiān)控。

3.5.5 調音臺

設置一臺數字調音臺和一臺SSL數字接口箱（32路輸入、32路輸出），可處理主會場、午宴廳、宣傳廳來的原聲及同傳信號，向各聽會區(qū)域及功能房間傳輸，并可作為主會場、午宴廳、新聞發(fā)布廳等處數字調音臺緊急情況下的備份。

此外在中央控制室內還配置了多套音視頻信號轉換器、音視頻光收發(fā)設備、雙絞線收發(fā)設備，SDI、HDMI切換器、監(jiān)聽揚聲器及監(jiān)聽耳機等。

圖9為中央控制機房系統(tǒng)原理框圖。

3.6 配電系統(tǒng)

主會場的配電采用兩路市電加一路UPS的方式，可滿足斷電后提供持續(xù)30 min系統(tǒng)用電。

對于UPS的問題，蕭山區(qū)電力局曾提出過效仿人民大會堂的做法，每一套獨立系統(tǒng)配置獨立的配電系統(tǒng)。因為在音視頻系統(tǒng)配電設計中，雖然前端考慮了兩路市電加一路UPS的方式，但是音控室配電柜進線的母線只有一根，所以依舊存在理論上母線斷供電出問題的可能性。

本項目會議功能區(qū)域的音視頻系統(tǒng)均采用雙路供電，帶隔離變壓器，并加裝UPS。

圖8 中央控制機房設備平面布置圖

圖9 中央控制機房系統(tǒng)原理框圖

3.7 線纜

線纜在整個會議改造區(qū)域音視頻系統(tǒng)設計中也非常重要。一是要選用可靠穩(wěn)定的產品，二是要做到充分冗余。

4 午宴廳音視頻系統(tǒng)

午宴廳位于博覽中心二區(qū)，原先此處有城市客廳概念，作為舉辦宴會使用。圖10為午宴廳全景圖。

4.1 擴聲系統(tǒng)

擴聲系統(tǒng)功能要求及技術指標與主會場相同。

由于午宴廳體型為半球型，墻面由玻璃幕墻組成，易產生聲聚焦。因此在建聲處理上，午宴廳頂部懸掛造型吊頂和吸聲紗簾，玻璃幕墻馬道下方布滿吸聲窗簾；地面為4 mm厚純羊絨地毯；在不影響午宴廳整體布局的情況下，進行了聲學處理，混響時間中頻約3 s。

圖11為午宴廳平面設備布置圖。

午宴廳擴聲系統(tǒng)設計的困難在于午宴廳建筑聲學環(huán)境嚴峻，可做聲學處理的地方不多。據午宴廳建聲設計的相關數據計算得出對于全指向性聲源，混響半徑為9.5 m。

與主會場圓桌相似，在與會領導人區(qū)域，布置了9只Renkus-Heinz全頻揚聲器，每只揚聲器能精確覆蓋3～4位與會領導，在這9只全頻揚聲器的選型上需要與主會場圓桌內的9只全頻揚聲器區(qū)別對待，因為兩個廳的混響半徑不一樣，而如果要保證午宴時與會領導人聽音點的清晰度的方法，一是選擇指向性因子Q值更高的揚聲器系統(tǒng)，二是縮短揚聲器與聽音點的距離。

午宴廳其他區(qū)域的擴聲覆蓋，困難在于午宴廳內可讓安裝揚聲器的位置很少，僅有主題墻和12根風柱可以考慮，為此在不影響主題墻內容的條件下，主題墻兩側布置了兩組數字控制導向陣列揚聲器（Meyersound）。主題墻距離午宴廳南門的最遠距離達到了42 m，聲音在距離的上衰減幅度很大，所以除了要求數字控制導向陣列揚聲器的聲壓級要足夠大，還要求對午宴廳各聽音區(qū)域的聲級的均勻覆蓋。

選用數字控制導向陣列揚聲器，是因為其高Q值以及垂直方向上的聲束控制，這是傳統(tǒng)點聲源無法比擬的。圖12為午宴廳數字控制導向陣列揚聲器覆蓋圖。

數字控制導向陣列揚聲器在中高頻控制比較好，在音質要求高的廳堂仍需要其他低頻揚聲器對低頻段進行補充。

后期原有桌變大，直徑由原來的18 m增加到21 m，為滿足實際擴聲需要，會場中間區(qū)域揚聲器增加到16只全頻揚聲器。

此外在四周風柱內暗裝K&F全頻揚聲器，可對午宴廳周邊進行補充。但實際使用發(fā)現揚聲器暗裝位置距地偏高，約4 500 mm，且受風柱內鋼架限制，角度很難調整。

最后在與會領導人位測得的STI-PA平均值在0.68以上，主觀聽音結果顯示語言擴聲效果良好，可滿足正常的會議使用需要。

圖10 午宴廳全景圖

圖11 午宴廳平面設備布置圖

圖12 午宴廳數字控制導向陣列揚聲器覆蓋圖

調音臺、數字音頻處理設備及其他設備的使用情況與主會場相同。

4.2 視頻系統(tǒng)

視頻系統(tǒng)配置情況與主會場相同。

4.3 會議系統(tǒng)

午宴廳設計了2套獨立不同的會議系統(tǒng)供場館方選擇使用。與主會場相同，配置了TAIDEN全數字有線會議系統(tǒng)和Beyerdynamic數字無線會議系統(tǒng)。

午宴時除采用一套有線手拉手會議系統(tǒng)外，還增加了一套有線會議Shure傳聲器作為備份。

4.4 紅外同傳系統(tǒng)

配備一套TAIDEN的數字紅外同傳系統(tǒng)，可滿足15+1種語言的同聲傳譯，午宴廳設14間固定同聲傳譯室。每間配有2臺翻譯單元和2臺19英寸LCD監(jiān)視器。

會議和同傳信號可送至博覽中心各聽會場所等。

5 新聞發(fā)布廳音視頻系統(tǒng)

新聞發(fā)布廳（圖13）位于博覽中心一區(qū)，約2 000 m2，作為新聞發(fā)布使用。

5.1 擴聲系統(tǒng)

新聞發(fā)布廳主要用于大型國際會議、新聞發(fā)布等。

擴聲系統(tǒng)擴聲系統(tǒng)技術指標與主會場相同。

在主席臺兩側上方吊掛兩組K&F線陣列揚聲器覆蓋全場，流動K&F全頻揚聲器作為返送。

頂部安裝24只K&F全頻揚聲器覆蓋全場，也可在新聞發(fā)布廳分隔時獨立使用。

調音臺采用一主一備的方式（主SSL、備Midas），并在擴聲控制室和現場設有兩個調音位，確保會議的順利進行。

數字音頻處理設備、其他設備的使用情況與主會場相同。

5.2 視頻系統(tǒng)

視頻系統(tǒng)包括在新聞發(fā)布廳內設有8臺Panasonic高清攝像機，安裝在新聞發(fā)布廳四周墻面上，可拍攝主席或記者的不同圖像。

既可通過SDI視頻矩陣（Extron），也可通過SVSI視頻編碼方式，將視頻信號送至各聽會區(qū)域等。

5.3 紅外同傳系統(tǒng)

配備一套TAIDEN的數字紅外同傳系統(tǒng)，可滿足15+1種語言的同聲傳譯，新聞發(fā)布廳設14間固定同聲傳譯室。各配有2臺翻譯單元和2臺19英寸LCD監(jiān)視器。

圖13 新聞發(fā)布廳全景

會議和同傳信號可送至博覽中心各聽會場所等。

5.4 舞臺燈光、舞臺機械

新聞發(fā)布廳設計考慮了會議燈光，包括逆光、頂光以及面光等。滿足中央電視臺（“央視”）提出的垂直照度800 lx、色溫3 200 K的要求。

峰會籌備期間，會務組為考慮領導人安全，設計做了以下修改。

（1）拆除了主席臺上方的部分燈桿，僅保留主席臺背景板后的逆光。

（2）適當調整面光燈方向，避免直射領導人。

（3）在面光燈上增加柔光紙和升溫膜，使新聞發(fā)布廳內色溫達到4 000 K。

（4）在側面燈架上補充側光，減少由于缺少頂光使得面光會在主題墻上留下的陰影。

6 接待廳、門廳擴聲系統(tǒng)

接待廳（圖14）和門廳位于博覽中心的二層，約1 800 m2，滿足儀式類集會形式。

接待廳擴聲系統(tǒng)包括：

（1）在接見廳四周墻面暗裝四只數字控制導向陣列揚聲器（Renkus-Heinz），滿足儀式擴聲需要。

圖14 博覽中心接待廳

（2）配置BOSE流動揚聲器，供不同場景的使用。

門廳的擴聲系統(tǒng)包括：在場內燈柱下方暗裝全頻揚聲器，共6只，提供場內的背景音樂。

7 其他會議功能房間

所有具有會議功能的房間均有聽會要求。

聽會內容包括主會場、午宴廳、新聞發(fā)布廳傳來的音頻、視頻、會議同傳信號。

音頻信號除通過原有會議中心的專用音頻網絡以外，還備份了物理線路，從中央控制機房通過音頻光端機分別送至各聽會點，每個聽會點含2路音頻信號。

視頻信號從中央控制機房分別送至各聽會點，每個聽會點含2路SDI信號，采用光纖傳輸。

會議同傳信號從中央控制機房通過音頻光端機分別送至各聽會點，每個聽會點含16路會議同傳信號，接流動紅外輻射板，聽會人員可通過紅外接收機收聽。另外聽會區(qū)域也可通過專用音頻網絡接收會議同傳信號。

聽會室、中小會議室采用國產Beta Three全頻揚聲器。

8 小結

測量調試后，會場內各功能房間內無回聲、顫動回聲、聲聚焦等聲缺陷，擴聲系統(tǒng)運行正常，語言清晰度良好，得到一致的好評。

（編輯 王 芳）

The AV System Design of Hangzhou International Expo Center

ZHU Zi-cong, CHEN Jian-hua, WANG Jue, LUO Xue-cong
(Radio Film & Television Design & Research Institute, Beijing 100045, China)

The author introduced the design and characteristics of public address system, video system and conference system at G20 summit in Hangzhou.

G20 summit; public address system; video system; conference system

10.3969/j.issn.1674-8239.2016.10.003