會議音響擴聲系統發展與展望分析

王麗華

（四川湖山電器股份有限公司，四川 綿陽 621000）

0 引言

自然聲源的能量相對有限，并且當傳播距離拉長后聲壓級會顯著的下降，加上環境中的噪聲干擾，導致一般聲源的衰減更加嚴重[1]。因此，在一些大型的活動場所常常使用擴聲系統來增大聲壓，盡可能使每個聽眾都能清楚的聽到發言者的聲音。隨著技術的進步，擴聲系統也得到了較快的發展，人們對擴聲系統的功能性要求也越來越高，需要說明的是，擴聲系統絕不是簡單的將音量放大那么簡單，它是一項專業性較強的系統工程[2]。

近年來，會議音響擴聲系統在外事接待、大型的峰會論壇以及新聞發布會等公共活動中的應用越來越廣泛。人們對會議音響擴聲系統的要求也絕不是簡單的放大音量而已，人們希望通過會議音響擴聲系統的建設，讓每個與會者都能真切的感受到發言者所要表達的感情，實現情緒的渲染。

1 會議音響擴聲系統基本概述

人的發音是通過聲帶振動產生的，聲音的音高與音色受基頻和諧波等因素影響，并且人類語言具有明顯的間斷性與瞬變性。漢語聲能密度通常在200Hz-700Hz的范圍內，大多數人說話時產生的諧波頻率在6kHz左右，聲壓級約為60-70dB。通常情況下，保證聽眾接收到的聲源聲能密度在100Hz-1.2KHz的范圍內就可以基本保證聽清楚發言者表達的內容。在諧波的作用下，純語音一般只需要在200-3.5KHz的范圍內即可，目前電話機帶寬最大值約在4KHz左右，電視機播音的最大值在8KHz左右，高清電話會議的帶寬上限通常也在8KHz附近。在空間距離一定的情況下，一味地追求高帶寬可能會增大傳輸負擔，造成相位干涉等問題，因此在實際應用中無需過分的強調高帶寬[3]。

會議音響擴聲系統的設計與實現涉及到電子技術、電聲技術、建聲技術以及聲學藝術等多方面的內容，還需要尋呼廣播系統與安保系統等衍生系統的配合與支持。實踐證明，擴聲系統的音響效果受電聲系統綜合性能、建筑聲學以及現場調音等多種因素緊密聯系。要想實現良好的音響效果，需要兼顧電聲系統的設計與調試，控制現場聲源傳播環境，同時還要做好現場調音的技術工作。

2 會議音響擴聲系統的技術要求

音響擴聲系統的研發與應用在我國起步相對較晚，20世紀80年代人們對會議音響系統的要求是“聽得到”；90年代人們開始要求會議音響系統能夠“聽得清”；進入21世紀以來，人們對會議音響系統的要求越來越高，不僅要“聽得到，聽得清”，還要“聽的舒適”，由此可見，隨著技術的進步人們對會議音響系統也有了更高的要求。

現代會議音響系統的設計，需要在設計初期提高對語言清晰度設計的重視，重點關注傳聲增益指標的提高，在盡可能提高傳聲增益的同時還要做好聲場環境與電聲系統的規劃設計。通常情況下，會議音響系統中的傳聲器與揚聲器在同一個聲場中，傳統的周邊設備反饋抑制器主要由移頻器、移相器以及均衡器與陷波器等硬件組成，聲源信號經過一系列的處理后極易出現失真甚至畸變的問題。通過使用防嘯叫處理器，采用主動式替代之前的被動式工作模式，配合DSP系統的運行，能夠較好的實現現場全自動嘯叫檢測，還能自主的適應聲學環境，篩選掉聲源信號中的嘯叫信號，從而改善原始信號失真、畸變的問題[4]。

會議音響系統的核心功能是語言擴聲，并要保證語言的清晰度。通過研究知道，當聲壓級在65-85范圍內時語言的清晰度處于較高的水平，因此需要通過采取相關技術措施保證會議廳內的音量處于75-80dB的范圍內。目前市場上的揚聲器靈敏度都比較高，因而只需要較小的功率即可驅動揚聲器從而實現會議廳內保持足夠的響度。此外，近年來出現的數字功率放大器與會議音響系統的匹配性較好，音量在很小到很大的范圍內調節時，都能夠較好的保證擴聲效果的清晰度，還可以獲得較高的音質。

3 會議音響擴聲系統的設計關鍵點

現階段，會議音響系統經過一段時間的發展和應用，其系統結構已經相對成熟，就會議音響系統的設計而言，需要控制以下幾個方面。

合理規劃建聲裝修。需要強調的是，建聲裝修與普通的裝修工程不是同一個概念，而為了實現更好的會議音響系統的擴聲效果，需要加強前場反射效果，保證中場對聲音的擴散效果，后場則需要適當的加強吸聲效果，對于頂棚設計需要盡可能的提高其吸聲能力，門窗需要具有較好的隔音效果[5]。

加強傳聲降噪技術的應用。一些大型的會議活動人員較多，電子干擾也較為嚴重，不利于會議音響系統的穩定運行，而傳聲降噪技術的應用能夠有效提高S/N，通過對傳聲器拾音信號的處理，能夠顯著提高信號質量，進而改善了遠距離拾音的效果。此外，吊麥的使用也在一定程度上提高了拾音的質量，使得話筒變得越來越隱蔽。

做好揚聲器布局規劃與角度設置。在會議音響系統的設計過程中，需要注意保持揚聲器與傳聲器之間的背向關系，揚聲器與傳聲器要錯開對方的軸線方向安裝，以提高傳聲增益，保證會議音響系統的擴聲效果。此外，還要調整好會議場內揚聲器的角度，保證每個揚聲器的指向符合設計要求，會場內的揚聲器能夠覆蓋全部的空間，還要避免聲能反射到墻面、天花板等大面積反射面，以保證聲音的清新度。

強化新型智能控制技術的應用。近年來數字技術發展迅速，聲場處理設備的功能也越來越強大，采用新型智能控制技術以及功能更加完善的聲場處理設備替代傳統的移頻式或者陷波式反饋抑制器，能夠有效提高會議音響系統的音響舒適度。同時，防嘯叫處理器的應用，使得會議音響擴聲系統的可靠性更高，也簡化了系統的維護和管理流程。

語言清晰度是會議音響系統最核心的指標之一。語言清晰度指的是說話人的語音可被理解的程度。語言清晰度的標定較為簡單，目前市場上已經出現多種類型的語言清晰度測試儀，操作也較為簡單。現行的會議擴聲系統語言清晰度要求為STIPA≥0.6。

4 現代智能會議音響系統相關技術與應用

4.1 抗噪音自動傳聲器

抗噪音自動傳聲器具有較強的指向性，通常接收角度不大于30°，從而能夠較好的減少外界噪聲的攝入量，保證聲源的純凈度和會議擴聲效果；抗噪音自動傳聲器能夠在0.5m-2m的范圍內完成拾音增益的自動調節，維持拾音增益輸出信號的穩定，在話筒音量不變的情況下可以顯著降低話筒信噪比；經過試驗得知，抗噪聲自動傳聲器相較于傳統傳聲器來說在語言清晰度方面具有明顯的優勢，并且其自動增益控制功能能夠保證在遠距離和近距離的情況下都能實現較高的語言清晰度[6]。

具有較強指向性的揚聲器能夠將聲波以較窄的波束向外發射，從而實現聲音的定向傳播，通過合理布置傳聲器的位置和數量能夠保證會議廳內前場與后場聲音的均勻性。目前，市面上的條狀柱形音響通常都是指向性的，方形磁磚音響在水平方向和豎直方向的指向性基本相同，可以將聲波收縮在較小的銳角范圍內，從而能夠更加精確的實現聲音的定向傳播，還能有效的避免嘯叫的產生以及聲反饋造成的干擾。

4.2 語音控制技術

近年來，人工智能技術得到快速發展，語音控制技術已經在智能會議系統中得到應用。可以直接用語音來控制相關功能操作，使得操作更加簡單也更加個性化，非專業人員即可操作，實現自適應語控智能會議系統。“所聽即所見”技術是語音與文字智能轉換的一個突破，能夠將學術報告及會議中演講人的講話內容實時轉變成文字，投射到大屏上，還可以實時顯示圖片說明字幕及視頻資料上的音頻字幕，從而增強學術報告及會議視聽效果[7]。

4.3 自動混音臺

通常情況下，會議系統中傳聲器開啟的數量會直接影響到擴聲的質量與效果，在其他因素不變的情況下，開啟更少的話筒有利于實現更好的音質，可以減少外界環境噪音的干擾，防止出現聲反饋嘯叫現象。嘯叫是在室內擴聲系統中出現頻率較高的一類問題，當相位條件與振幅條件同時滿足一定條件時就會出現嘯叫的問題，傳統的解決辦法是在話筒終端位置設置開關裝置，只有在發言時才將話筒打開。但是，這種設計在實踐中造成發言者需要不停的開關話筒。自動混音臺的應用能夠實現毫秒級的話筒自動開關控制，當環境中檢測到多個話筒時，優先進行接收到較大聲音的話筒，從而能夠有效提高增益和聲音的清晰度。

5 結語

現代化的會議音響系統的功能越來越豐富，視頻技術、燈光技術以及網絡傳輸技術等在會議音響系統中的應用也極大地擴展了該系統的性能。未來，隨著電子產業集成化程度的提高以及人工智能技術的快速發展，會議音響擴聲系統也將朝著更高集成度、更高智能性的方向發展，通過將音頻擴聲系統與文檔系統、辦公OA系統以及多媒體系統的融合，創建更加符合新時代的會議音響系統。