高校多媒體會議室建設的設計方案探索

□梁沂濤

上海商學院徐匯校區會議室系統建設項目的建設是在學校對原會議室樓層統一進行重新裝潢裝修的背景下進行建設的。本次擬待改建和新建的會議室包括共計8 間會議室。會議室的整體設計思路:一是突出“先進、實用、可靠”系統特點;二是數字化的高集成度、可控制能力;三是系統極易伸張的擴展性;四是完善的售后服務保證體系。其系統設計及建設依據參考國家有關電子會議、音視頻等標準作為設計依據:《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16 -92;《廳堂擴聲系統聲學特性指標》GYJ25 -86;《廳堂擴聲特性測量方法》GB/T4959 -1995;《客觀評價廳堂語言可懂度的RASTI 法》GB/T14476 -93;《廳堂混響時間測量規范》GBJ76 -84;《電網電源供電的家用和類似一般用途的電子及有關設備的安全要求》GB8898 -97。

一、設計需求分析

一是實現兩個層面的會議室在總控制室實現操作控制;二是實現1號會議室配合手拉手會議系統實現攝像跟蹤功能;三是實現2個樓層部分會議室音頻、視頻信號互聯互通，每個房間的音頻信號通過音頻處理系統實現相互調取控制，采用高清混合矩陣實現所有房間HDMI、VGA 桌面信息盒可以任意切換到其他會議室投影機;信號傳輸近距離采用雙絞線傳輸器和遠距離采用光端機，保證信號傳輸質量;四是部分會議室通過IPAD和PC 端客戶端操作所有可控設備均有中控實現控制，視頻信號的切換，音頻信號的切換、音量調節、通道開關等，投影、幕布、燈光控制;可通過方案編制，實現信號聯動，模式切換;五是每個會議室實現燈光集中控制，還在會議室墻面安裝獨立控制開關可以控制，即使中控故障，燈光也能獨立控制;六是每個會議室門口配備一套信息發布系統，界面任意編輯，由控制室統一管理;在每個會議室按實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。所有包括功放、中控等機柜內設備全部安置于總控制室內，不放置于各會議室房間中。

二、設計方案

(一)高清混合矩陣及圖像系統。插卡式混合機箱，可任意擴展輸入輸出，支持混合信號切換支持DVI、HDMI、SDI、VGA、YPbPr，CVBS 信號輸入支持中控及相關軟件控制全數字音頻媒體矩陣處理系統控制，音頻通道的管理，音頻信號的處理，音頻信號的控制;會議室采用高清攝像機進行會議跟蹤和會議錄像。

(二)音頻處理及會議系統。全數字音頻媒體矩陣處理系統控制，音頻通道的管理，音頻信號的處理，音頻信號的控制;音頻處理器可擴展式輸入輸出卡，方便系統擴容;會議主機支持跟蹤功能通過數字混音切換系統，實現音箱、視頻會議系統的功能快速切換調整，無需任何跳線和器材調整，通過手持無線終端(如ipad)實時控制。

(三)中控系統。會議室投影顯示、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;程序化的聯動功能;實現音、視頻聯合控制。

(四)擴聲系統。小型會議室采用吸頂全頻音箱;大型會議室采用吸頂音箱和前主擴模式;功放支持定壓定阻輸出;通過中控實現控制操作。

(五)系統原理圖。音源輸入輸出由數字音頻處理器管理，圖像信號由高清混合矩陣管理，所有可控設備的開關機控制均由中控完成，中控控制界面由IPAD 通過無線控制

三、各會議室的分類要求及設備

(一)會議室分類設計要求。1號會議室:放置2個主擴音箱及8個全頻吸頂音箱;配置功放、無線話筒及手拉手有線話筒等會議室設備。投影儀數量3個，3個可集中控制投影幕。安裝高清攝像頭1個，可在控制室控制和看到當前會場情況。2號會議室:放置6個全頻吸頂音箱;配置功放、無線話筒及手拉手有線話筒等會議室設備。投影儀數量:3個(3個投影儀需要可以分屏顯示不同來源信號)，3個可集中控制投影幕(120寸)。安裝高清攝像頭1個，可在主控室控制和看到當前會場情況。3號會議室:寬屏投影幕(120寸);安裝新的信息盒，盒子中預留HDMI 線、VGA 線、電源線及USB 插槽。安裝高清攝像頭1個，可在主控室控制和看到當前會場情況。4號會議室:寬屏投影幕(120寸);安裝新的信息盒，盒子中預留HDMI 線、VGA 線、電源線及USB 插槽。安裝高清攝像頭1個，可在主控室控制和看到當前會場情況。5號會議室:寬屏投影幕(120寸);安裝新的信息盒，盒子中預留HDMI 線、VGA 線、電源線及USB 插槽。安裝高清攝像頭1個，可在主控室控制和看到當前會場情況。6號會議室:放置2個主擴音箱及6個全頻吸頂音箱;配置功放、無線話筒及手拉手有線話筒等會議室設備。設備安裝在控制室內。投影儀數量:1個，1個可集中控制投影幕(200寸)。安裝高清攝像頭1個，可在主控室控制和看到當前會場情況。

(二)會議室核心設施。一是數字高清混合矩陣系統:全數字化切換:VGA/RGBHV/YUV/S - VIDEO/CV 等模擬輸入信號，經輸入板卡上的專用視頻處理芯片對圖像進行輸入至背板切換為全LVDS 切換，將信號損耗降至最低。超高速背板設計，速率高達3．5 Gbps 的切換背板，支持多達32 路1920x1080@60Hz 高分辨率畫面切換。各種視頻信號輸入:支持DVI/SDI /VGA/RGBHV/YUV/S-VIDEO/CV 等視頻源輸入。標準信號輸入卡，可以實現各類信號的靈活接入。支持倍頻、倍線輸出。二是中控系統:ARM11 CPU，256M 內存，1G Flash 閃存;采用667MHz 主頻的32 位內嵌式處理器;8 路獨立可編程的紅外發射接口，支持控制多臺相同或不同的紅外設備;8 路獨立可編程RS-232/422/485 控制接口，用戶可編程設置多種控制協議和代碼;8 路弱電繼電器接口;8 路數字輸入/輸出IO 接口;三種網絡通訊:CR -NET、CR -Link、Ethernet;USB2．0 編程通訊接口;內嵌式紅外學習器，方便調式和維護;支持本地及遠程多種控制方式;國際通用寬適配電源設計(AC100～240V)，適用任何國家和地區。三是無線投影:會議室中所有投影連APPLE TV。所有APPLE TV 需介入指定的Wi-Fi 連接中，并接入獨立ssid。

四、聲場設計

擴聲系統計算分析結論:一是最大聲壓級:最大聲壓級滿足GB50371 -2006 多用途類擴聲系統聲學特性指標一級的要求，并有較大的動態余量。二是傳聲增益:本系統采用SRS 擴聲形式，話筒不受揚聲器影響，傳聲增益滿足標準要求。三是聲場不均勻度:直達聲是由聲源直接到達聽音點的聲音，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界面的影響，直達聲的聲壓強基本上按照與聲源距離的平方成反比而衰減的，空氣損耗在此計算中忽略不計，但這個結果在室內只是理論計算的數值，最終聽音者聽到的是直達聲在近次反射聲后陸續到達的，經過多次反射的聲音也就是混響聲場的計算結果，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，在離聲源較遠時，混響聲的聲壓強度對于接收點的聲音強度起決定作用，對音質有著重要的影響。四是總噪聲:總噪聲將由高品質設備和優良的施工質量保證。五是系統噪聲:系統噪聲將由高品質設備和優良的施工質量保證。六是語言清晰度:EASE 的語言清晰度計算是基于建聲上滿足或接近圖中的混響時間頻響曲線，電聲上選用的所有揚聲器都處在正常的工作狀態下采用RASTI 法計算得出的期望值指數，RASTI 法是客觀評價廳堂語言可懂度的快速語言傳輸指數。與可懂度有關的語言傳輸質量是根據模擬實際講話人聲學特性的測試信號通過房間時的調制指數mi 的降低確定的，測試信號由位于講話人位置的聲源傳輸到聽音者人位置上的傳聲器，此處的調制指數是mo，RASTI 法是基于滿足以下幾項要求的計算應用:一是基本上是線性語言傳輸(無削波等);二是寬帶語言傳輸(典型值為200Hz～6KHz)，因為此方法是以假定基本上是無限制的語言譜為基礎的;三是背景噪聲中不包含純音，在倍頻帶頻譜中，無明顯的峰或谷;四是背景噪聲無脈沖特征;五是混響時間隨頻率變化不太大時，以上是國家標準GB/74959-1995 中廳堂擴聲特性測量方法的依據，EASE 的RASTI 法是基于以上的測量方法而得出的數據，而且是國際電工委員會IEC 和美國電子工業協會(EIA)通用的數據標準，這個RASTI指數對于沒有受過訓練的講演者聽眾在復雜的聽音情況下，此指數0．4～0．45 為可以，0．45～0．5 為好，0．5～0．55 為良好，0．55～0．6 優良，0．6～0．9 為優秀。六是輔音清晰損失度:Articulation Loss，它是評價室內的語言的清晰度重要指標之一，用%比來表示，它是隨著揚聲器與聽眾之間的距離的增加而增加，當然也隨混響時間的延長而增大。但采用指向性強的揚聲器或減小揚聲器與聽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Articulation Loss≥15%時為差的清晰度。

經過EASE 模擬聲場分析得到如下結果:一是RASTI 的指數在0．648～0．849，能夠達到比較優良的聲音重放質量。二是從EASE 仿真結果得出AL%為1．71%～5．09%廳堂達到了非常好的語言清晰度。三是100Hz 時聲場均勻度為2db≤達到1級的10db 標準，1000Hz 是聲場均勻度為8db≤達到2 級的8db標準。四是最大聲壓級為118db 大于國家一級標準。

五、結語

本文通過介紹某高校的建設真實案例，對現階段會議室采用的多媒體設備包括投影、中控、矩陣及聲場等各技術的運用進行了概述。特別是EASE 模擬聲場進行實際分析的技術對保障會議室的擴聲系統達到國家相關標準有非常重要的作用。未來多媒體技術在會議室的使用將越來越高，需要通過不斷地改進和學習來更加完善地將技術更人性化地運用到現實中去。

［1］廖勇，陳炎培．辦公樓大會議室擴聲系統設計［J］．現代建筑電器，2014

［2］廣州宏控電子科技有限公司． 多媒體會議室設計方案［J］．數字社區＆智能家居，2008