基于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的會議系統(tǒng)技術(shù)

　　1 引言

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

　　2 會議系統(tǒng)的組成及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

　　早期的會議系統(tǒng)由3個基本的子系統(tǒng)組成：

　　(1)會議討論系統(tǒng)(Conference Discussion System)：分配給每位與會者一只傳聲器和一只內(nèi)置的小揚聲器(稱為一個“單元”)，可在座位上即席發(fā)言，并通過揚聲器聆聽別人發(fā)言。一套會議系統(tǒng)可配置數(shù)十個甚至數(shù)百個單元。

　　(2)同聲傳譯系統(tǒng)(Simultaneous InterpretationSystem，簡稱同傳系統(tǒng))：傳譯員收聽發(fā)言內(nèi)容并即時口譯成另一語種，再通過有線或無線(或紅外線)信道傳輸，與會者通過接收器和耳機自行選聽不同語種的發(fā)言內(nèi)容。

　　(3)表決系統(tǒng)(Voting System)：與會者在座位上按鍵投票選舉或表決，自動紀(jì)錄統(tǒng)計和公布投票結(jié)果。

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

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

　　(5)視像顯示、同步跟蹤系統(tǒng)：大屏幕投影顯示發(fā)言內(nèi)容的圖像、文字和數(shù)據(jù)畫面，并可同步跟蹤顯示發(fā)言者的影像。近年來更開發(fā)了交互數(shù)字白板(Inter-active Digital Board，IDB)技術(shù)。

　　(6)會議電視系統(tǒng)(Videoconference System)：可召開多點異地電視會議，包括遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教學(xué)和遠(yuǎn)程指揮調(diào)度等。

　　綜上所述，現(xiàn)代會議系統(tǒng)作為聲頻技術(shù)的一個重要分支，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(tǒng)集成，并向智能化方向發(fā)展。國標(biāo)GB/T15381—94《會議系統(tǒng)及音頻的電性能要求》對會議系統(tǒng)的設(shè)備性能作出明確要求。國標(biāo)GB/T50314—2000《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》對智能化多功能廳(室)會議系統(tǒng)的音、視頻設(shè)備配置(系統(tǒng)集成)提出更進(jìn)一步要求：

　　(1)智能化會議廳丙級標(biāo)準(zhǔn)：必須配置會議擴聲系統(tǒng)，帶計算機接口的大屏幕投影電視系統(tǒng)、有線電視(含閉路電視)系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)兼緊急廣播系統(tǒng)和綜合布線系統(tǒng)，并預(yù)留多個VAST衛(wèi)星通信系統(tǒng)的安裝空間。

　　(2)智能化會議廳乙級標(biāo)準(zhǔn)：在丙級標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上增設(shè)多語種同聲傳譯擴聲系統(tǒng)，桌面型會議擴聲系統(tǒng)(即會議討論系統(tǒng))和雙向傳輸?shù)挠芯€電視系統(tǒng)。

　　(3)智能化會議廳甲級標(biāo)準(zhǔn)：在乙級標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上增設(shè)雙向傳輸?shù)臅h電視系統(tǒng)設(shè)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(biāo)準(zhǔn)可見，會議討論系統(tǒng)、同聲傳譯系統(tǒng)和會議電視系統(tǒng)等均已被列為甲級和乙級智能化會議室的基本配套設(shè)備。

　　3 手拖手型和自動混音型會議系統(tǒng)

　　在會議系統(tǒng)發(fā)展過程中出現(xiàn)了“手拖手”型和“自動混音型”兩種模式，兩者并無絕對的優(yōu)劣，而是各具特點：

　　(1)手拖手型會議系統(tǒng)中的每個單元配一只傳聲器和一只小型揚聲器，各單元之間通過1根多芯電纜串聯(lián)連接，“手拖手”即由此得名。會議主持人配備的是享有優(yōu)先權(quán)的“主席單元”，隨時可關(guān)閉其他“代表單元”的傳聲器，以控制會議程序，其突出的優(yōu)點是：即使會議室的建聲條件較差，與會者仍能聽清面前揚聲器發(fā)出的直達(dá)聲;缺點是：萬一有1個接口斷路或接觸不良，可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)失靈而且每個單元本身的傳聲器音量不能單獨調(diào)控。

　　(2)自動混音型會議系統(tǒng)組成的核心是自動混音臺(Auto Mixer，亦稱為自動調(diào)音臺)，每個混音臺可接入4～8只傳聲器，還可多臺混音臺鏈接達(dá)到數(shù)百只傳聲器。每只傳聲器都可單獨調(diào)節(jié)音量。自動混音臺是基于噪聲門(Noise Gate)的原理工作，當(dāng)有人講話使傳聲器接收到某一“門限電平”以上的聲音信號時，傳聲器自動開啟，不講話時則自動關(guān)閉，“自動混音”即由此得名。

　　通常手拖手型會議系統(tǒng)較適合于經(jīng)常裝拆移動且傳聲器數(shù)量較多的“討論會”場合。在建聲條件較差的場所，例如室內(nèi)混響較長或室外環(huán)境噪聲較大又不允許對外界造成過大聲污染等特殊的場合，手拖手系統(tǒng)更具有獨特的優(yōu)勢。而在配置有專業(yè)音響設(shè)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(shù)并非特別多的場所，采用自動混音型會議系統(tǒng)將能獲得較佳的音質(zhì)效果。一個典型例子是廣州白云國際會議中心，大小共61間會議室，其中許多房間都同時配置手拖手型和自動混音型會議系統(tǒng)各一套，以充分滿足不同類型會議對擴聲的不同要求。

　　4 會議系統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)

　　4.1 會議系統(tǒng)的數(shù)字信號傳輸技術(shù)

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

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

　　第2代數(shù)控會議系統(tǒng)引入了數(shù)字控制技術(shù)，但仍采用模擬信號傳輸方式。由于不需過高的技術(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(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。

　　第3代DCN(Digital Conference Network)全數(shù)字會議系統(tǒng)，控制信號和傳輸?shù)穆曨l信號均為數(shù)字信號。以國產(chǎn)臺電牌(TAIDEN)HCS-4100全數(shù)字會議系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)是基于自主開發(fā)的多通道數(shù)字聲頻傳輸(Multi Channel Audio Stream，MCA-STREAM)技術(shù)，應(yīng)用時分復(fù)用(Time Devided Multiplex，TDM)制式，可實現(xiàn)1根6芯電纜傳送64種語言和各種信息，大大減小噪聲干擾和通道串音等問題。

　　4.2 會議系統(tǒng)的數(shù)字信號處理技術(shù)

　　以英國Clock audio MR-88自動混音型會議系統(tǒng)為例，其內(nèi)置的數(shù)字聲頻信號處理器(Digital AudioSignal Processor，DASP)包含了均衡、壓縮、濾波、限幅、噪聲門和延時等多項功能，可對每一路輸入的傳聲器信號進(jìn)行細(xì)致的處理以達(dá)到最佳效果。還可對系統(tǒng)的工作模式(如“講演”、“音樂”等)進(jìn)行預(yù)置。主機設(shè)有RS-232接口，可連接計算機和專用軟件，通過鼠標(biāo)操作，對各項參數(shù)進(jìn)行可視化調(diào)節(jié)。

　　5 會議系統(tǒng)的無線傳輸技術(shù)

　　傳統(tǒng)的有線會議系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、保密性強且不易受干擾，但影響美觀和增加安裝維護(hù)的復(fù)雜性。特別是需要經(jīng)常變動會議桌椅的布置方式和在不同的會議室中移動使用等場合，不需導(dǎo)線連接的無線會議系統(tǒng)對用戶有著極大的吸引力。

　　無線傳輸技術(shù)最先是應(yīng)用于會議系統(tǒng)中的同傳系統(tǒng)，近年才逐漸開發(fā)出無線傳輸?shù)臅h討論系統(tǒng)。其原因是因為同傳系統(tǒng)僅需解決多人收聽，而無須像討論系統(tǒng)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(fù)雜的功能。

　　5.1 無線同聲傳譯系統(tǒng)

　　無線同傳系統(tǒng)目前有低頻傳輸、紅外線傳輸和超高頻傳輸3種模式。

　　(1)低頻傳輸同傳系統(tǒng)：亦稱為電磁感應(yīng)式傳譯系統(tǒng)，是在聽音范圍內(nèi)設(shè)環(huán)形線路，用大功率音頻放大器饋電，產(chǎn)生較強的音頻電磁場。聽眾使用由輸入鐵芯線圈和放大器推動的耳機收聽。這種系統(tǒng)簡單價廉，但音質(zhì)和穩(wěn)定性較差。由于低頻電磁場能穿透一般建筑物，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議展覽中心需要多個分會場同時使用同一套同傳系統(tǒng)這種特殊情況，此時缺點變?yōu)閮?yōu)點。珠三角地區(qū)東莞市的廣東現(xiàn)代會議展覽中心有此應(yīng)用實例。

　　(2)紅外傳輸同傳系統(tǒng)：紅外線(IR)是指波長超過紅色可見光的電磁輻射，其頻率在2 MHz以上。紅外線不能穿透墻壁，因此保密性佳，并能抵御無線電干擾和竊聽。由于性能穩(wěn)定且音質(zhì)較佳，已成為同傳系統(tǒng)的主流設(shè)備。近年來紅外同傳技術(shù)的一個發(fā)展動向是由早期采用較低的BAND II(45 kHz～1 MHz)頻段轉(zhuǎn)而采用較高的BAND IV(2～6 MHz)頻段，以避開節(jié)能燈等一類高頻驅(qū)動光源的干擾。加上BAND IV頻段的頻響特性寬、信噪比高、通道問干擾少，具有更佳的音質(zhì)效果。

　　(3)超高頻傳輸同傳系統(tǒng)：這里主要指近年來開發(fā)的基于寬帶的G頻段數(shù)字同傳系統(tǒng)。以GONSIN(公信)2.4 GHz無線數(shù)字同傳系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)采用了稱為直接序列頻譜擴散(Direct Sequence Spread Spec-trum，DSSS)的加密發(fā)射技術(shù)，具有可靠的防竊聽功能。接收范圍達(dá)80～100 m，可選擇接聽2～16種語音(標(biāo)配8種語音)。對比紅外傳輸系統(tǒng)，其優(yōu)點是接收無方向性，不受阻擋，且不易受節(jié)能燈的輻射干擾，對會場環(huán)境的要求較為寬松。

　　5.2 無線會議討論系統(tǒng)

　　無線會議討論系統(tǒng)有以下幾種類型：

　　(1)有線與無線傳輸相結(jié)合的會議討論系統(tǒng)

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

　　(2)U頻段無線會議討論系統(tǒng)

　　以MASCOT的DX-837/838為代表，每一個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線傳聲器，而接收單元則集中堆疊成一個小型機柜。其優(yōu)點是技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉。缺點是只具有自由發(fā)言的模式，缺乏控制功能，同時工作的單元數(shù)量受限制和保密性差。僅適用于經(jīng)濟(jì)級的小型會議室。

　　(3)G頻段無線會議系統(tǒng)

　　其核心技術(shù)與上述的G頻段同傳系統(tǒng)相似，但功能更完善。以德國Beyer dynamic(拜耳動力)的MCW-D digital系統(tǒng)為代表，該系統(tǒng)工作于2.4 GHz的G頻段，可連接200個單元同時工作。采用了DSSS的加密發(fā)射技術(shù)，基本具備與有線會議系統(tǒng)相似的各項功能：除具有“申請發(fā)言”、“聲控開機”和“優(yōu)先權(quán)”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(nèi)有多個政府機構(gòu)和企業(yè)采用Beyer dynamic的MCW-D系統(tǒng)，運行效果良好，但價格較昂貴。

　　(4)紅外線會議系統(tǒng)

　　國產(chǎn)TICO CLOSE TALK紅外線會議討論系統(tǒng)由中央控制單元、發(fā)射/接收單元以及一定數(shù)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，通過紅外線信道與安裝于會場高處的發(fā)射/接收單元進(jìn)行雙向通信，距離不超過7 m。而發(fā)射/接收單元則通過1根同軸電纜連接到中央控制單元。TOA的TS-900系列紅外線會議系統(tǒng)除具有討論功能外，還兼具有同聲傳譯(2種語言)和表決功能。TS-900系列紅外線會議系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

　　紅外線會議系統(tǒng)當(dāng)前被認(rèn)為是較有發(fā)展前途的新型會議系統(tǒng)。但和有線會議系統(tǒng)相比仍有一定差距：保密性和穩(wěn)定性稍遜;發(fā)言單元和接收單元之間的距離不能超過5～7 m;同時工作的單元數(shù)量受限制。

　　6 會議系統(tǒng)的聲反饋抑制技術(shù)

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

　　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(jié)合。

　　6.1 “揚聲器自動開關(guān)”和“傳聲器自動開關(guān)”技術(shù)

　　(1)手拖手型會議系統(tǒng)：當(dāng)對著某一傳聲器發(fā)言，同一單元的揚聲器即自動關(guān)閉;而當(dāng)本單元傳聲器沒有信號，同一單元的揚聲器即自動開啟。如果按下傳聲器鍵30 s不講話，該單元的傳聲器也會自動關(guān)閉。

　　(2)自動混音型會議系統(tǒng)：當(dāng)對著某一傳聲器發(fā)言，傳聲器即自動開啟，不講話時就自動關(guān)閉。

　　較高檔的會議系統(tǒng)更增設(shè)了內(nèi)置的可調(diào)均衡器和嘯叫抑制器。Panasonic的WM系列會議系統(tǒng)的主控機還仿照一般調(diào)音臺的設(shè)計，配有SEND/RETURN(送出/返回)接口，用戶需要時可自行外接參量均衡器或移頻器等音頻處理設(shè)備，便于對聲音信號作更細(xì)致的調(diào)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所宜選用心形特性的傳聲器;圓桌會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，例如混響時間過長或發(fā)言者距離傳聲器較遠(yuǎn)(如領(lǐng)導(dǎo)接見或各種“論壇”等場合，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。

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