基于數字網(wǎng)絡(luò )的會(huì )議系統技術(shù)

　　1 引言

　　會(huì )議系統(Conference Systems)出現于20世紀70年代初，經(jīng)多年發(fā)展，已成為聲頻技術(shù)的一個(gè)重要分支。從政府機構的會(huì )議中心、指揮中心、監控中心、審判法庭到教育科研環(huán)境的多媒體教室、培訓中心、學(xué)術(shù)報告廳，商務(wù)環(huán)境的行政會(huì )議室，星級酒店的多功能廳以至大型的國際會(huì )議中心，現代會(huì )議系統都已獲得廣泛應用。筆者擬對現代會(huì )議系統的主要應用技術(shù)及其發(fā)展動(dòng)向作一探討。

　　2 會(huì )議系統的組成及其相關(guān)標準

　　早期的會(huì )議系統由3個(gè)基本的子系統組成：

　　(1)會(huì )議討論系統(Conference Discussion System)：分配給每位與會(huì )者一只傳聲器和一只內置的小揚聲器(稱(chēng)為一個(gè)“單元”)，可在座位上即席發(fā)言，并通過(guò)揚聲器聆聽(tīng)別人發(fā)言。一套會(huì )議系統可配置數十個(gè)甚至數百個(gè)單元。

　　(2)同聲傳譯系統(Simultaneous InterpretationSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)同傳系統)：傳譯員收聽(tīng)發(fā)言?xún)热莶⒓磿r(shí)口譯成另一語(yǔ)種，再通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)(或紅外線(xiàn))信道傳輸，與會(huì )者通過(guò)接收器和耳機自行選聽(tīng)不同語(yǔ)種的發(fā)言?xún)热荨?/P>

　　(3)表決系統(Voting System)：與會(huì )者在座位上按鍵投票選舉或表決，自動(dòng)紀錄統計和公布投票結果。

　　近年來(lái)隨著(zhù)對會(huì )議功能的要求日益提高和信息技術(shù)的發(fā)展，陸續擴展了更多的子系統，如：

　　(4)會(huì )議管理系統(Conference Management Sys-tem)：代表登記、身份識別、資料分配、發(fā)言安排、會(huì )議記錄和會(huì )議文件等。廣義的管理系統包括中央集中控制和多會(huì )議室系統控制等。

　　(5)視像顯示、同步跟蹤系統：大屏幕投影顯示發(fā)言?xún)热莸膱D像、文字和數據畫(huà)面，并可同步跟蹤顯示發(fā)言者的影像。近年來(lái)更開(kāi)發(fā)了交互數字白板(Inter-active Digital Board，IDB)技術(shù)。

　　(6)會(huì )議電視系統(Videoconference System)：可召開(kāi)多點(diǎn)異地電視會(huì )議，包括遠程醫療、遠程教學(xué)和遠程指揮調度等。

　　綜上所述，現代會(huì )議系統作為聲頻技術(shù)的一個(gè)重要分支，已發(fā)展成為集聲頻、視頻、通信、計算機以及多媒體等多種技術(shù)于一體的系統集成，并向智能化方向發(fā)展。國標GB/T15381—94《會(huì )議系統及音頻的電性能要求》對會(huì )議系統的設備性能作出明確要求。國標GB/T50314—2000《智能建筑設計標準》對智能化多功能廳(室)會(huì )議系統的音、視頻設備配置(系統集成)提出更進(jìn)一步要求：

　　(1)智能化會(huì )議廳丙級標準：必須配置會(huì )議擴聲系統，帶計算機接口的大屏幕投影電視系統、有線(xiàn)電視(含閉路電視)系統、公共廣播系統兼緊急廣播系統和綜合布線(xiàn)系統，并預留多個(gè)VAST衛星通信系統的安裝空間。

　　(2)智能化會(huì )議廳乙級標準：在丙級標準基礎上增設多語(yǔ)種同聲傳譯擴聲系統，桌面型會(huì )議擴聲系統(即會(huì )議討論系統)和雙向傳輸的有線(xiàn)電視系統。

　　(3)智能化會(huì )議廳甲級標準：在乙級標準基礎上增設雙向傳輸的會(huì )議電視系統設備。

　　(有關(guān)計算機和通信網(wǎng)絡(luò )等配置要求從略)

　　從GB/T50314—2000標準可見(jiàn)，會(huì )議討論系統、同聲傳譯系統和會(huì )議電視系統等均已被列為甲級和乙級智能化會(huì )議室的基本配套設備。

　　3 手拖手型和自動(dòng)混音型會(huì )議系統

　　在會(huì )議系統發(fā)展過(guò)程中出現了“手拖手”型和“自動(dòng)混音型”兩種模式，兩者并無(wú)絕對的優(yōu)劣，而是各具特點(diǎn)：

　　(1)手拖手型會(huì )議系統中的每個(gè)單元配一只傳聲器和一只小型揚聲器，各單元之間通過(guò)1根多芯電纜串聯(lián)連接，“手拖手”即由此得名。會(huì )議主持人配備的是享有優(yōu)先權的“主席單元”，隨時(shí)可關(guān)閉其他“代表單元”的傳聲器，以控制會(huì )議程序，其突出的優(yōu)點(diǎn)是：即使會(huì )議室的建聲條件較差，與會(huì )者仍能聽(tīng)清面前揚聲器發(fā)出的直達聲;缺點(diǎn)是：萬(wàn)一有1個(gè)接口斷路或接觸不良，可能導致整個(gè)系統失靈而且每個(gè)單元本身的傳聲器音量不能單獨調控。

　　(2)自動(dòng)混音型會(huì )議系統組成的核心是自動(dòng)混音臺(Auto Mixer，亦稱(chēng)為自動(dòng)調音臺)，每個(gè)混音臺可接入4～8只傳聲器，還可多臺混音臺鏈接達到數百只傳聲器。每只傳聲器都可單獨調節音量。自動(dòng)混音臺是基于噪聲門(mén)(Noise Gate)的原理工作，當有人講話(huà)使傳聲器接收到某一“門(mén)限電平”以上的聲音信號時(shí)，傳聲器自動(dòng)開(kāi)啟，不講話(huà)時(shí)則自動(dòng)關(guān)閉，“自動(dòng)混音”即由此得名。

　　通常手拖手型會(huì )議系統較適合于經(jīng)常裝拆移動(dòng)且傳聲器數量較多的“討論會(huì )”場(chǎng)合。在建聲條件較差的場(chǎng)所，例如室內混響較長(cháng)或室外環(huán)境噪聲較大又不允許對外界造成過(guò)大聲污染等特殊的場(chǎng)合，手拖手系統更具有獨特的優(yōu)勢。而在配置有專(zhuān)業(yè)音響設備且具備一定建聲條件的廳堂，講臺上布置多只傳聲器以備多人發(fā)言，或參與討論人數并非特別多的場(chǎng)所，采用自動(dòng)混音型會(huì )議系統將能獲得較佳的音質(zhì)效果。一個(gè)典型例子是廣州白云國際會(huì )議中心，大小共61間會(huì )議室，其中許多房間都同時(shí)配置手拖手型和自動(dòng)混音型會(huì )議系統各一套，以充分滿(mǎn)足不同類(lèi)型會(huì )議對擴聲的不同要求。

　　4 會(huì )議系統的數字化技術(shù)

　　4.1 會(huì )議系統的數字信號傳輸技術(shù)

　　會(huì )議系統信號傳輸技術(shù)的發(fā)展至今經(jīng)歷了3代，目前的動(dòng)向仍然是3代并存。

　　第1代模擬傳輸會(huì )議系統，成本較低廉，至今仍廣泛用于單元數量較少的小型會(huì )議室。

　　第2代數控會(huì )議系統引入了數字控制技術(shù)，但仍采用模擬信號傳輸方式。由于不需過(guò)高的技術(shù)成本而又能獲得良好的重放音質(zhì)，因此目前仍占有相當的市場(chǎng)份額。

　　第3代DCN(Digital Conference Network)全數字會(huì )議系統，控制信號和傳輸的聲頻信號均為數字信號。以國產(chǎn)臺電牌(TAIDEN)HCS-4100全數字會(huì )議系統為例，該系統是基于自主開(kāi)發(fā)的多通道數字聲頻傳輸(Multi Channel Audio Stream，MCA-STREAM)技術(shù)，應用時(shí)分復用(Time Devided Multiplex，TDM)制式，可實(shí)現1根6芯電纜傳送64種語(yǔ)言和各種信息，大大減小噪聲干擾和通道串音等問(wèn)題。

　　4.2 會(huì )議系統的數字信號處理技術(shù)

　　以英國Clock audio MR-88自動(dòng)混音型會(huì )議系統為例，其內置的數字聲頻信號處理器(Digital AudioSignal Processor，DASP)包含了均衡、壓縮、濾波、限幅、噪聲門(mén)和延時(shí)等多項功能，可對每一路輸入的傳聲器信號進(jìn)行細致的處理以達到最佳效果。還可對系統的工作模式(如“講演”、“音樂(lè )”等)進(jìn)行預置。主機設有RS-232接口，可連接計算機和專(zhuān)用軟件，通過(guò)鼠標操作，對各項參數進(jìn)行可視化調節。

　　5 會(huì )議系統的無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)

　　傳統的有線(xiàn)會(huì )議系統性能穩定可靠、保密性強且不易受干擾，但影響美觀(guān)和增加安裝維護的復雜性。特別是需要經(jīng)常變動(dòng)會(huì )議桌椅的布置方式和在不同的會(huì )議室中移動(dòng)使用等場(chǎng)合，不需導線(xiàn)連接的無(wú)線(xiàn)會(huì )議系統對用戶(hù)有著(zhù)極大的吸引力。

　　無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)最先是應用于會(huì )議系統中的同傳系統，近年才逐漸開(kāi)發(fā)出無(wú)線(xiàn)傳輸的會(huì )議討論系統。其原因是因為同傳系統僅需解決多人收聽(tīng)，而無(wú)須像討論系統那樣必須解決多人發(fā)言遇到的“申請”、“優(yōu)先”和多通道雙向通信等較復雜的功能。

　　5.1 無(wú)線(xiàn)同聲傳譯系統

　　無(wú)線(xiàn)同傳系統目前有低頻傳輸、紅外線(xiàn)傳輸和超高頻傳輸3種模式。

　　(1)低頻傳輸同傳系統：亦稱(chēng)為電磁感應式傳譯系統，是在聽(tīng)音范圍內設環(huán)形線(xiàn)路，用大功率音頻放大器饋電，產(chǎn)生較強的音頻電磁場(chǎng)。聽(tīng)眾使用由輸入鐵芯線(xiàn)圈和放大器推動(dòng)的耳機收聽(tīng)。這種系統簡(jiǎn)單價(jià)廉，但音質(zhì)和穩定性較差。由于低頻電磁場(chǎng)能穿透一般建筑物，因而保密性較差，但卻特別適合博物館、科技館和某些大型會(huì )議展覽中心需要多個(gè)分會(huì )場(chǎng)同時(shí)使用同一套同傳系統這種特殊情況，此時(shí)缺點(diǎn)變?yōu)閮?yōu)點(diǎn)。珠三角地區東莞市的廣東現代會(huì )議展覽中心有此應用實(shí)例。

　　(2)紅外傳輸同傳系統：紅外線(xiàn)(IR)是指波長(cháng)超過(guò)紅色可見(jiàn)光的電磁輻射，其頻率在2 MHz以上。紅外線(xiàn)不能穿透墻壁，因此保密性佳，并能抵御無(wú)線(xiàn)電干擾和竊聽(tīng)。由于性能穩定且音質(zhì)較佳，已成為同傳系統的主流設備。近年來(lái)紅外同傳技術(shù)的一個(gè)發(fā)展動(dòng)向是由早期采用較低的BAND II(45 kHz～1 MHz)頻段轉而采用較高的BAND IV(2～6 MHz)頻段，以避開(kāi)節能燈等一類(lèi)高頻驅動(dòng)光源的干擾。加上BAND IV頻段的頻響特性寬、信噪比高、通道問(wèn)干擾少，具有更佳的音質(zhì)效果。

　　(3)超高頻傳輸同傳系統：這里主要指近年來(lái)開(kāi)發(fā)的基于寬帶的G頻段數字同傳系統。以GONSIN(公信)2.4 GHz無(wú)線(xiàn)數字同傳系統為例，該系統采用了稱(chēng)為直接序列頻譜擴散(Direct Sequence Spread Spec-trum，DSSS)的加密發(fā)射技術(shù)，具有可靠的防竊聽(tīng)功能。接收范圍達80～100 m，可選擇接聽(tīng)2～16種語(yǔ)音(標配8種語(yǔ)音)。對比紅外傳輸系統，其優(yōu)點(diǎn)是接收無(wú)方向性，不受阻擋，且不易受節能燈的輻射干擾，對會(huì )場(chǎng)環(huán)境的要求較為寬松。

　　5.2 無(wú)線(xiàn)會(huì )議討論系統

　　無(wú)線(xiàn)會(huì )議討論系統有以下幾種類(lèi)型：

　　(1)有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)傳輸相結合的會(huì )議討論系統

　　MASCOT早期推出一款會(huì )議討論系統：各代表機、主席機和主控機之間仍然采用手拖手的有線(xiàn)傳輸方式，僅是主控機與音響系統(調音臺)之間采用V頻或U頻段的無(wú)線(xiàn)傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，性能穩定。但由于使用上的局限性，加上保密性差，未見(jiàn)推廣。

　　(2)U頻段無(wú)線(xiàn)會(huì )議討論系統

　　以MASCOT的DX-837/838為代表，每一個(gè)主席單元和代表單元就是一臺獨立的采用不同頻率的鵝頸式無(wú)線(xiàn)傳聲器，而接收單元則集中堆疊成一個(gè)小型機柜。其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、結構簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是只具有自由發(fā)言的模式，缺乏控制功能，同時(shí)工作的單元數量受限制和保密性差。僅適用于經(jīng)濟級的小型會(huì )議室。

　　(3)G頻段無(wú)線(xiàn)會(huì )議系統

　　其核心技術(shù)與上述的G頻段同傳系統相似，但功能更完善。以德國B(niǎo)eyer dynamic(拜耳動(dòng)力)的MCW-D digital系統為代表，該系統工作于2.4 GHz的G頻段，可連接200個(gè)單元同時(shí)工作。采用了DSSS的加密發(fā)射技術(shù)，基本具備與有線(xiàn)會(huì )議系統相似的各項功能：除具有“申請發(fā)言”、“聲控開(kāi)機”和“優(yōu)先權”等運行模式外，還具備表決功能和8通道的同聲傳譯功能。國內有多個(gè)政府機構和企業(yè)采用Beyer dynamic的MCW-D系統，運行效果良好，但價(jià)格較昂貴。

　　(4)紅外線(xiàn)會(huì )議系統

　　國產(chǎn)TICO CLOSE TALK紅外線(xiàn)會(huì )議討論系統由中央控制單元、發(fā)射/接收單元以及一定數量的代表發(fā)言單元組成。代表發(fā)言單元包含有發(fā)射機、接收機、傳聲器、揚聲器和可充電電池，通過(guò)紅外線(xiàn)信道與安裝于會(huì )場(chǎng)高處的發(fā)射/接收單元進(jìn)行雙向通信，距離不超過(guò)7 m。而發(fā)射/接收單元則通過(guò)1根同軸電纜連接到中央控制單元。TOA的TS-900系列紅外線(xiàn)會(huì )議系統除具有討論功能外，還兼具有同聲傳譯(2種語(yǔ)言)和表決功能。TS-900系列紅外線(xiàn)會(huì )議系統示意圖如圖1所示。

　　紅外線(xiàn)會(huì )議系統當前被認為是較有發(fā)展前途的新型會(huì )議系統。但和有線(xiàn)會(huì )議系統相比仍有一定差距：保密性和穩定性稍遜;發(fā)言單元和接收單元之間的距離不能超過(guò)5～7 m;同時(shí)工作的單元數量受限制。

　　6 會(huì )議系統的聲反饋抑制技術(shù)

　　聲反饋引起嘯叫是所有擴聲系統都遇到并且較難解決的技術(shù)問(wèn)題。會(huì )議系統由于共處一室的傳聲器數量較多而使聲反饋嘯叫問(wèn)題更加突出。

　　目前采取的抑制聲反饋技術(shù)手段很多，但還未有一種是絕對完善的，通常都是采取多種方法結合。

　　6.1 “揚聲器自動(dòng)開(kāi)關(guān)”和“傳聲器自動(dòng)開(kāi)關(guān)”技術(shù)

　　(1)手拖手型會(huì )議系統：當對著(zhù)某一傳聲器發(fā)言，同一單元的揚聲器即自動(dòng)關(guān)閉;而當本單元傳聲器沒(méi)有信號，同一單元的揚聲器即自動(dòng)開(kāi)啟。如果按下傳聲器鍵30 s不講話(huà)，該單元的傳聲器也會(huì )自動(dòng)關(guān)閉。

　　(2)自動(dòng)混音型會(huì )議系統：當對著(zhù)某一傳聲器發(fā)言，傳聲器即自動(dòng)開(kāi)啟，不講話(huà)時(shí)就自動(dòng)關(guān)閉。

　　較高檔的會(huì )議系統更增設了內置的可調均衡器和嘯叫抑制器。Panasonic的WM系列會(huì )議系統的主控機還仿照一般調音臺的設計，配有SEND/RETURN(送出/返回)接口，用戶(hù)需要時(shí)可自行外接參量均衡器或移頻器等音頻處理設備，便于對聲音信號作更細致的調控以抑制嘯叫和改善音質(zhì)。

　　6.2 可變方向性傳聲器和4-ECM傳聲器技術(shù)

　　經(jīng)理論和實(shí)踐證明，對于不同的聲學(xué)環(huán)境，選用不同方向特性的傳聲器，將有利于提高傳聲增益、抑制聲反饋嘯叫。一般經(jīng)驗，如講臺、舞臺等建聲條件較好的場(chǎng)所宜選用心形特性的傳聲器;圓桌會(huì )議宜選用心形或超心形傳聲器;對于聲學(xué)環(huán)境特別惡劣，例如混響時(shí)間過(guò)長(cháng)或發(fā)言者距離傳聲器較遠(如領(lǐng)導接見(jiàn)或各種“論壇”等場(chǎng)合，發(fā)言者坐沙發(fā)而傳聲器放置于茶幾上)，可考慮選用超心形甚至超指向性傳聲器。

　　近年來(lái)有多個(gè)品牌推出了一只傳聲器配備多個(gè)傳聲器頭供用戶(hù)選用。如日本audio-technica(鐵三角)AT859QMLa系列，配有3種傳聲器頭，包括120