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具话筒独立参数调适全数字DSP会议系统解决方案

2014-07-02 14:44:17

  前言

  在科技与社会飞速发展的今天,人们在日常生活和工作中所接触的信息量越来越大,因此人们之间的信息交流和沟通也就变得越来越频繁,越来越重要。尤其是近几年,信息化技术在会议领域得到广泛应用,数字会议以其功能的多样性得到迅速普及。数字会议室已成为众多单位必不可少的一部分。通过数字会议室无论进行现场指挥、报告、总结、汇报、还是介绍产品等,都能充分调动与会者的感官知觉,大大提高了会议和指挥效果,所以要更好的达到目的就需要用我们一贯使用的形式------会议。可以说,数字会议特别适合我国国情需要,也越来越体现出它的优势。

  数字会议系统正是这样一种集计算机、通讯、自动控制、多媒体、图像、音响等技术于一体的自动化管理系统。系统将会议报到、发言、表决、同声传译、摄像联动、音响、显示、网络接入等有机地连接成一体,由数字会议系统主机集中管理和控制。为各种大型的国际会议、学术报告会及远程会议等提供最准确、即时的信息和服务。

  数字会议系统有一套集中管理软件,通过连接计算机进行调试和管理,调试完毕后,数字会议系统主机可脱离电脑运行,数字会议系统线路上传输的均为数字化信号,不仅大大改善了音质,提高了系统可靠性,而且从根本上消除了一般会议系统存在的干扰、失真、串音及系统不稳定等缺陷。使每一位与会代表均能收听到稳定、纯正的声音。系统的运行及会议的过程都实行全面的控制,而且系统操作及安装也非常简单。

  数字会议系统的特点

  (1)   数字化

  系统内部传输的均为数字化信号,与会代表使用的话筒中都采用了“模-数”转化技术。

  (2)   模块化

  对任何层次要求的会议,都可以通过模块化选择符合要求的设备搭配来组成相应的系统。对已建立的系统,也可以加入更多的会议设备单元,通过电脑软件实行控制,使系统进一步扩展。

  第一章:传统手拉手会议系统和 Xavtel - Senator 数字会议系统的比较

  1.1 传统手拉 手会议系统

  传统手拉手会议系统采用的是话筒首尾串联连接的方式,即第一支话筒接到会议主机后,从第一支话筒引出一根线接上第二支话筒,然后从第二支话筒引出一根线接到第三支话筒,依次串联几十个甚至更多,虽然传统手拉手会议系统解决了接线的繁琐,但还是无法满足目前会议的需求,主要缺陷如下:

  1.      安全性顾虑,当其中1支话筒坏了,其后接话筒可能就会失效。

  2.      音质失真,目前手拉手系统不具备“反馈抑制器”,更无法独立调适每一支话筒的均衡,必须采用外加专业音频处理器来解决啸叫问题,一般都是在会议控制器整合成1路音频后再接到音频处理器来处理。但实际上每支话筒的声学位置不同所以反馈啸叫点也会不一样,如果将所有的话筒混为1路后再处理,势必最大化的将每支话筒的反馈频点全部进行衰减,这就造成原本没啸叫或不同的反馈频点的话筒,因为其它话筒的需要,使得整个扩声的音质变得恶化。

  3.      不具备大型的话筒输入到输出扬声器矩阵,话筒无法对扬声器进行独立音量调整,比如在会议中,为了尽量减少和避免声反馈,每一支话筒均可以设置到正上方或相邻的吸顶扬声器音量是静音或者适当的衰减音量,到其它的扬声器则是全输出,这方面的功能在目前的手拉手会议系统就无法做到。

  4.      主席话筒与代表话筒为不同设备,甚至主席话筒必须得独立拉控制线,设备共享性差,无法进行现场紧急应变(话筒更换、线路检查)。

  5.      话筒杆与话筒底座为厂家专用配套,用户无法为自身需求挑选更为适合的话筒杆。

  6.      噪声门控制无法识别人声来开启,易受环境噪声干扰开启。

  7.      发言、表决、同声传译为多个硬件线路子系统组成,不易维护。

  1.2 Xavtel -Senator 全数字会议系统

  Xavtel的SENATOR是一款创新的全数字DSP运算处理会议系统,系统结合数字环状+星状网络,每一台主机可以对网络联机中的504支话筒进行个别独立的参数调整,并将每一支话筒的独立参数存储在主机中,当话筒启动的瞬间由系统判断并调用该话筒的参数进行控制,包含优先级别、参数均衡、滤波、自动音量增益控制、可识别人声通过的噪声门、自动反馈抑制器、矩阵控制、AEC 回声抑制等参数。数字网络具有极低延时及双向传输自动导备功能,当系统侦测到网络故障时,可自动采取反向寻回传输,确保系统安全。

  以下是Senator数字会议系统的构架图

  (图1)

  Xavtel运用专业的DSP及数字网络技术,克服了目前一般会议系统所无法解决的难题,每支会议话筒都具有独立的各项音频参数调整及动态反馈抑制器,最大化确保声音的完整性。

  Senator数字会议系统解决目前传统会议系统的不足,其优势功能如下:

  1.   安全且简洁的布线,Senator数字会议系统采用数字网络音频传输器DDB104串接,DDB104作为话筒接入系统的集线器及扩展话筒接入数量用途,与系统联机采用双向传输环状网络,当其中一段网络出现故障时,系统会在中断的地方以反向寻回方式将信号传回主机,不会影响系统运行。话筒以星状式接入DDB104,避免因为话筒的问题影响系统的安全。

  2.   系统主机DCP1000和话筒接线盒DDB104采用网线或者光纤连接传输数字音频信号和控制命令,会议系统主机会侦测并判断是否让发言的话筒音频信号通过,并同时把内置的均衡,反馈、AEC回声抑制等参数载入使用,所有话筒的数字音频信号均为独立传输到会议系统主机中处理,在处理之前不进行信号的混合,所以均可独立调整每支话筒的参数,不会像手拉手会议系统混音后一并调整造成声音恶化的后果。同时数字会议系统主机内置均衡、反馈、压缩、人声噪声门等模块,可方便的对每支话筒进行参数调整

  3.   目前的手拉手会议系统,不具备大型的话筒输入到输出扬声器矩阵,SENATOR数字会议系统具有先进的Mix Minus功能,当话筒的信号经过数字会议系统主机DCP1000处理后,通过网线传输到数字功放DCA660中。因为这些信号都是独立传输的数字信号,所以可独立设置每一支话筒到扬声器的路由及音量大小的调整,可以有效避免声反馈,非常适合讨论型的会议模式。

  4.   会议话筒硬件无主席与代表区分,完全由软件设置主席或者代表,紧急应变性强。

  5.   会议话筒底座支持任一品牌型号的标准式电容话筒杆,满足各类型客户对音质特性的需求。

  6.   具有可辨识人声的噪声门,避免敲击声、拍掌等噪声开启话筒,可运用在主席或重要席位,无须按键启动话筒。

  7.        系统扩展性强,每个DDB104可接4支话筒,每1个回路可以串接63个DDB104,所以每个回路可接63×4=252支话筒,每台主机最多可配置2个回路,总共可接252×2=504支话筒。数字会议系统主机可级联32台机器,话筒最多可扩展至504×32=16128支话筒,系统之庞大,可满足各种大中型会议的要求。

  8.        DDB104之间采用网线的信号传输距离为100米,可选配多模光纤卡的型号,把信号传输距离延伸到20千米。特殊运用: 在领导或裁判室可以配置DDB104 及话筒,并设置话筒较高优先级别即可与会议室进行联席会议,在领导无法莅临会议室现场时也不耽误会议进行,或维持裁判的隐密性。

  9.        多种会议模式的设置切换,在2.8 有更详细介绍。

  第二章 Xavtel 全数字会议系统主要功能

  2.1 安全简易的会议系统布线

  Xavtel Senator数字会议系统采全数字DSP处理,系统由一套安装在PC计算机的软件来进行设置。

  全图型操作界面,用户可以依据项目现场需求,在软件数据库中点选拖曳各项硬件设备到系统的编辑窗口、以鼠标进行设备及音频处理模块间的连线,提供最直观的系统设置及实时监控。会议话筒联机、网络传输、功放运行、启动发言的话筒显示、各项音频控制参数等,均能进行实时侦测监控。

  Xavtel的高速网络系统提供了系统安全且简便的级联方式,以方便的CAT-5或CAT-6做为系统音频及控制的传输主干。

  每一个会议单元均可以依据发言条件及声学环境独立调整优先级别、人声噪声门、滤波、参数均衡、自动音量增益控制、反馈抑制、AEC 回声抑制等,并将这些参数存储在处理主机,当话筒开启的瞬间利用Xavtel高速网络调用这些参数设置并进行处理。

  2.2 强大的 DSP 处理功能

  整合多种音频处理功能,提供给系统中的每一支会议单元进行特别而需要的各项参数设置,系统主机采用DSP将这些处理功能以更直观的独立图形化模块提供用户更方便有效的系统设置。包括优先级别、话筒开启数量及方式(手动按键或语音自动开启)、滤波、参量均衡、自动音量增益控制、人声辨识噪声门、反馈抑制、AEC回声抑制等。

  先进的近端防啸叫自动演算,实现话筒与单元扬声器全双工不会引起自激啸叫,解决了目前会议系统只能实现半双功讲话的缺点(当话筒开启时必须关闭单元扬声器)。

  可搭配数字网络CAT-5或CAT-6传输的6通道数字功放,由软件设置每一个会议单元到功放扬声器的路由、音量调整(mix-minus),系统更具有自动侦测计算功能,一键式完成路由及音量调整工作,可以避免会议单元话筒与扬声器之间的反馈。

  独立的会议单元参数调整+功放扬声器扩声路由及音量控制,完全解决了目前会议系统因为少数话筒的啸叫问题而必须将所有会议单元话筒同步进行音质调降的重大缺点。

  系统主机前面板的USB提供了录音功能,支持RS-232、RS-485或网络TCP/IP的摄像机联动发送PELCO、VISCA协议。

  2.3 具备网络级联自动导备功能

  会议单元与主机级联采双向环状回路,当其中一段网络故障时,会将原来顺向的传输封闭,改用反向传输继续传递信号,确保系统安全,主机具有故障显示功能,实时显示系统检测到的错误。

  正常情况下DCP1000与DDB104的传输

  (图2)

  网络故障时DCP1000与DDB104的传输

  (图3)

  2.4 人声辨识噪声门

  能辨识人声自动开启话筒,数字会议系统主机内部加入人声频谱分析,当话筒拾音时,数字会议系统主机会进行快速比对频谱,当检测到是人声语言时变会瞬间开启话筒,解决了目前会议系统只能依据声音能量大小来开启话筒的重大缺点,可以避免外界噪音(拍掌、敲击、机器噪声、开关门......)误开启,实现会议单元不使用按键开启通话。

  2.5 会议签到、表决、评分功能

  支持RFID感应签到、会议出席显示、3键表决、5键评分、结果显示、评分排序。整合配置于会议单元,同时也提供以数据线连接基本型会议单元的外置型与可直接与DDB104网络数字传输器连接使用的独立型,适用于多种使用环境。

  2.6 远程会议功能

  支持远程会议,可通过网络VoIP音频输入,网络IP电话输入、一般电话经过耦合模块音频输入,并可选配AEC回声抑制卡,解决远程会议时产生的回声。会议单元与主机间可以光纤远距离传输,适用于领导办公室、裁判室与会议室之间的联席会议、多房间会议系统等。

  2.7 同声传译功能

  已整合多国语言翻译及语音通道选择,标准网卡提供最多46个语言同传,采用Giga-Net网卡可提供450个语言同传。

  2.8 多种优先级别自由设置

  系统可设置1到8支话筒的任意开启数量,相比传统手拉手会议系统只能固定设置1/2/4/6开启数量提供更自由、人性化的设置。提供多种会议模式设置可通过软件自由设置,具体模式功能如下:

  1.Discuss FIFS:先进先出模式,话筒的开启依开启优先顺序,如果有设置开启数量限制,则超过开启数量后的话筒均无法开启,只有等之前的发言者关闭话筒后才可开启。

  2.Meeting Auto by Priority:优先级模式,高优先者可以抢走低优先者的发言权,同一优先级别采先进先出,同样具有话筒开启数量设置功能。

  3.Meeting Requested by Delegates:先设定一个主席,有人想发言时,必须通过主席允许后才可发言。主席话筒座的左键拒绝,右键允许。

  4.Meeting Assigned by Chairman:所有人无法主动发言,只能从软件上的画面去操作打开/关闭话筒,无关角色

  第三章 Xavtel 数字会议系统组成

  Xavtel的数字会议系统包括数字会议发言讨论系统、数字会议表决系统、数字会议摄像跟踪系统、同声传译系统及数字会议投票统计IC卡签到系统为一体的现代化数字会议系统,这些系统完全集成于数字会议系统主机DCP1000中集中管理和控制,并配置完善的管理软件,大幅简化会场设备,又可以随意扩充功能,是一套集多种功能于一体的会议设备。

  3.1 数字会议发言及讨论系统

  (图4)

  CDM1000会议单元,配置了专为SENATOR会议系统语言特性而设计的拾音鹅颈话筒以及可以降低唇音(啵声)、风声的防风罩,为提供更广泛的使用范围,配置了可更换话筒杆的标准XLR接口,可以依据使用习惯更换任何品牌的标准平衡电容式话筒。

  CDM1000可适用于主席位或一般代表单元,由软件设置,并可设置1~999发言优先级别,同一优先级别采先进先出。可由系统软件独立设置每一支代表单元的人声辨识噪声门、滤波、8段参数均衡、最多30dB的音量自动增益控制、发言时间限制、回声抑制、到扬声器输出的路由及9段音量控制(自动演算)、500ms延时等。单元内置扬声器,具高低通滤波及4段参数均衡调整。

  配置DSP近端防啸叫自动演算,实现话筒与单元扬声器全双工不会引起自激啸叫,解决了目前会议系统只能实现半双功讲话的缺点(当话筒开启时必须关闭单元扬声器)。

  前面板配置了2个带LED显示的按键(通话/选择),可由软件定义:功能通话模式>> 按键开启通话/常开/可辨识人声开启。选择Select >> 话筒静音/多国语言通道选择(循环切换)。主席位CDM1000 - 选择Select按键>> 可定义为将其它开启话筒静音。单台主机与DDB104配套使用,最多可以配置504支各类型会议单元话筒。

  3.2 数字会议表决及签到系统

  (图5)

  VotePad是一款整合电子感应签到及会议表决的配套装置,配置5个按键可由软件变化设置为3键表决或5键评分功能,彩色LCD显示屏可显示会议表决结果及评分排序。提供二种型号,以数据线连接基本型CDM1000会议单元的(AT)外置型与可直接与DDB104网络数字传输器连接使用的(DR)独立型,适用于多种使用环境。可定制身份IC感应卡作为会议签到用途。系统通过CE、UL、RoHS认证。

  (图6)

  CDM2000/CFM2000多功能代表单元,除了拥有CDM1000的功能外,并配置功能选择键,用来切换要调整的内容(音量、多国语言通道),搭配左、右移动键可以用来进行音量调整及语言通道选择,具显示功能。右侧有5个按键可由软件定义为表决或评分。系统中可以不同会议话筒单元混搭使用。

  3.3 数字会议摄像自动跟踪系统

  Xavtel数字会议系统完美支持摄像联动,系统同时也提供RS-232、RS-485或TCP/IP的摄像机联动发送PELCO、VISCA协议,可方便的通过数字会议系统软件设置摄像机的预设位并存储。

  (图7)

  3.4 同声传译系统

  (图8)

  Xavtel Senator数字会议系统中凭借最新的Xavtel-NET网络音频传输技术及高效DSP运算,每台主机的环网在线可以同时配置504只各类型的会议代表及译员单元,且无需再另外配置译员网络及接口机,更不限制译员单元的数量。最多支持46个语种同声传译( 直接翻译),间接中转翻译时会因为中转语种的数量而有所不同。

  CID1000可适用于一般较单纯的直接翻译(例如: 学术报告时将英文同时翻译成多国语言进行传输)及复杂的多语种间接中转翻译(例如: 将中文转成英文,再经由英文转成多国语言进行传输),能满足AIIC国际会议口译员协会的功能需求。

  CID1000前面板配置了背光液晶屏幕,减少环境光线的影响,能清楚显示信息。在右侧原有5个可自定义语种输出的快捷键外,新增左侧4个可自定义语种输入的快捷键,方便译员操作,减少错误。

  3.5 数字会议投票统计系统

  3.5.1 彩色触摸屏会议控制系统单元

  (图9)

  CDM-T5会议单元,除了拥有CDM1000的功能外,并配置了5"彩色触控屏,可适用于主席位或一般代表单元,可依需求新增各项参数控制触控按键,方便调整及议程控制。可显示会议程序、与会代表签到、会议内容数据、表决评分结果......。

  3.5.2 会议信息安排管理及统计功能

  Ø  建立会议信息,包含会议的名称,会议的内容,开始时间和结束时间,参会人员等。Xavtel数字会议系统可通过PC上的操作软件方便的设置各种会议安排信息,并支持excel等文件的导入导出功能。这些资料也可存储于IC芯片中,可在开会前预先设置好存储于IC卡中,在开会时插入IC芯片卡即可在会议系统中读出会议安排内容,参会人员名单等。

  Ø  建立会议幻灯片,供开会时讲解使用

  Ø  投票活动,可建立投票信息等活动,待投票结束后系统自动统计投票结果等信息,并可在大屏中显示投票结果等信息。

  第四章 Xavtel 数字会议系统的应用

  Xavtel为了进一步满足市场的需求及产品的灵活搭配,特提供了2套扩声解决方案。

  (图10)

  DCP1000主机程序图

  (图11)

  方案1:1组RCA立体声输出和1个XLR平衡单声道(左、右混音),用来连接到功放、调音台、录音等外部设备。这种模式不需要搭配Xavtel的数字功放,客户自行选择外接模拟功放。从图(11)可看出,最多8路开启的话筒音频经过AGC、Hi/Lo pass、PEQ处理,然后通过 Gain sharing AutoMixer模块混音,经过后级PEQ、Feedback反馈抑制消除处理后送出给RCA和XLR卡侬输出。

  方案2:1个数字网络音频输出,用来连接到6通道x60W的DCA660数字功放(最多可以级联64台),具有话筒到每一个扩声路由通道的选择mix-minus及音量控制,具9段音量大小控制(非简易的ON/OFF二段式音量开关控制),更方便有效率调适系统,系统具有一键式自动演算,自动计算每一支话筒到每一个扩声扬声器的音量。可以避免话筒与扬声器扩声之间的反馈啸叫,提升语音质量。从图11中可看出,8路开启的话筒音频独立通过网络输出给DCA660数字功放处理,可对数字功放DCA660进行各通道参数独立调整。

  系统中的话筒、功放均采用数字分布式配置,解决了距离上的限制,更能运用在首长办公室与会议室之间的联席会议。可控制调整的话筒到扬声器设置,更适用于多话筒同时开启的讨论型会议。同时支持电子签到、表决、国际会议上用到的译员及多国语言通道选择。

  此外,每支话筒单元均配置DSP近端防啸叫自动演算,实现话筒与单元扬声器全双工不会引起自激啸叫,解决了目前会议系统只能实现半双功讲话的缺点(当话筒开启时必须关闭单元扬声器),所以即使不配置大型扩声系统也能使用单元上的扬声器来完成会议扩声的目的。

  Xavtel数字会议系统可运用于星级酒店会议室、国际会议室、政府会议室、评标室等多种会议场合。数字会议系统已经改变了传统的会议模式并带来了深刻的变革,相信随着现代通讯技术和电子技术的进一步发展和融合,它将会渗透到社会生活的各个领域,发挥越来越重要的作用。