顧克明:會議音響擴聲系統發展與展望

[2019-01-03]  來源:中國數字視聽網

【中國數字視聽網訊】2018年是改革開放40周年,中國專業音響燈光行業經過近40年的發展,逐步實現從模仿到創新、從貼牌到創牌的跨越式發展。金磚國家會議、G20峰會、進博會等重大項目上,越來越多地看見了中國民族品牌的身影,讓世界聽見了中國的聲音。

一、會議音響擴聲系統概況

會議音響擴聲系統的應用幾乎涵蓋了所有的外事接待、新聞發布、技術論壇、會議交流等日常活動,所以會議音響擴聲系統成為不可或缺的建設內容,有時甚至成為整個工程竣工驗收的重要部分。

會議的形式有多種:演講式、報告式、討論式、遠程會議式。因參會的人數不同,會場的大小不同,功能要求不同,會議音響擴聲系統也會千差萬別,形式各異。

會議系統功能完美性,不僅會場環境要講究裝修美學視覺效果,還要追求實用功能視聽效果,有美觀的裝修又有良好音質的場所才能讓觀眾在精神上得到享受。

會議系統最重要的是實用可靠性。在80年代以前的會議中,因為條件所限,信息傳播方式單一,只考慮語言擴聲。也就是對發言者的聲音通過音響擴聲放大,讓更多的人可以聽到為目的。

在90年代以后,隨著多媒體技術的普及,進而在會議中廣泛應用大屏幕作為顯示手段,相關音視頻資料的播放也在會議中越來越多的應用。所以,會議系統不僅要考慮語言擴聲,同時還要考慮音視頻信號的播放與存儲。

隨著時代的發展,人們越來越追求高層次高品質!心理聲學告訴我們:人們對聲音的感受與欣賞有著一個從低級到高級,從感性到理性的發展過程,聆聽者在感知音響效果的思維過程中逐步建立了聲音的外層形象和內在形象,這些形象的感知在不知不覺中影響著人們的思維和對聲音的判斷,表層形象給聆聽者以刺激,內在感受給人以情感的變化,這是心理學的內涵。

所以,會議音響擴聲的發展目標,是可以傳遞演講發言人的感情。不只是通過演講者的語言內容為載體,同時也將演講者語言所表達的感情更加貼切的傳遞給聽眾,真正的讓發言人的語音達到感染聽眾情緒的效果。

然而,有人認為會議類擴聲的技術難度和要求不高,覺得會議音響擴聲系統很“簡單”,不給予重視和研究,會場呈現的是一般性、常規化。而實際會議音響的擴聲有其特殊性、復雜性,隱含的很大的技術難度。

二、會議音響擴聲系統基礎知識

人聲音主要靠聲帶震動產生,語言的特點是間斷的、瞬變的,而它的音高和音色是由語言本身的基頻和各次諧波共同作用決定的,漢語的聲能密度一般集中分布在200Hz-700Hz之間,男子聲帶較長較厚(即聲源本身的構造),發音頻率較低,平均基本頻率(基音-男高男低音平均)約為230Hz(男低音歌唱家基頻可以低到60Hz女高音基頻可以高到1kHz左右)。而語言發聲時產生的諧波頻率可達6kHz以上,聲壓級為60-70dB,動態80dB。

漢語的特點,聲調抑揚頓挫,邏輯重音起伏變化大。詩歌或美文都是朗朗上口、韻律悠揚、鏗鏘有力、節奏鮮明。漢語的句子、重音、語氣、韻律,要分析發言者的發音特點,還要分析頻率,用高低的頻率調整語音,獲得最佳聽感。漢語的聲音,由于音帶不同,男人和女人差距較大,男人和男人之間,女人和女人之間又有不同,漢語的發音能量都集中在200Hz-700Hz,屬中低頻,所以對男聲要注意厚度,對女聲要注意力度,做到低頻不混、中頻不硬、高頻不尖,給人以豐滿明亮自然的感覺。

也就是說,人類的聲音在100Hz~1.2KHz范圍就可以滿足聽清楚的需求了。加上各類諧波,可理解的純語音,就只需要200Hz~3.5KHz,電話機的帶寬上限就是4KHz;電視機的播音上限就是8KHz;高清電話會議的帶寬也就是8KHz左右。由此可見,在語言傳輸范圍內,不必無限制的提高帶寬要求,因為帶寬提高會導致傳輸負擔、相位干涉等很多其它的負面作用。

音響系統設計的主要目標包含“還音”和“擴聲”,這一頭一尾是發生在自然環境中,必然會受到自然環境的影響,圖中所示為一個常見的小型擴聲系統的流程。我們需要先分析容易產生不同品質變化的環節,才有可能提出切合實際的設計方案,獲得優秀效果。

三、會議音響擴聲系統技術要求

80年代以前的會議擴聲是“聽得到”,80~90年代是“聽得懂、聽得清”,而進入了2000年后,對會議系統的要求則是“聽得好,聽得舒適”,對語言清晰度有了嚴格的要求和考評。

如果在系統設計之初,就開始注重語言清晰度的設計,注重傳聲增益的提高,則是在整個系統的概念上就會有質的飛躍,如能將整個聲場環境和電聲系統進行統籌設計,才能創造出精品工程。

大家都知道,會議系統中傳聲器和揚聲器處在同一聲場中,以往的周邊設備中的反饋抑制器,所配置的是:移頻器、移相器、陷波器、均衡器等,經處理后信號都發生了失真(甚至是奇變,不好聽)。目前采用的是防嘯叫處理器,將被動式轉變為主動式,使用了功能強大的DSP系統,具有全自動檢測現場嘯叫點功能,自動適應聲學環境,主動過濾掉導致聲反饋的嘯叫信號,并在發生聲反饋之前消除,且做到原始信號不受損傷,這是周邊設備的一大進步。

會議音響系統主要是語言擴聲,最重要的指標是語言清晰度。已知語言清晰度在聲壓級65~85dB時最高,所以會場音量應控制在75~80dB左右為宜,輕松愉快地舉行會議。

我們參閱揚聲器的參數:靈敏度都在90dB(lm/1W)以上,也就是說僅需很小的功率推動揚聲器就可獲得會議系統所需要的足夠響度。而實際招標應用中,經常配置演出用的大功率功放和大功率音箱作為會議擴聲的設備,不但資源浪費,而且它們始終處于欠工作狀態,造成音質不舒展。

根據會議擴聲系統的特質需求,目前已研制出了適應于會議系統使用的數字功率放大器(100W~200W),不管音量開得大與小,都能呈現出聲色柔美、清晰明亮的高質量聽音。

四、會議音響擴聲系統設計要領

會議音響擴聲系統發展到今天,從會場系統設計的概念來說,更應提倡以下幾點:

1、 建聲裝修首當其沖。這方面很多人都知道有這么回事,但往往重視程度不夠,片面受到裝修美學的限制,將“建聲裝修”與“普通裝修”混為一堂(有的裝修設計根本不了解建聲設計技術),做了違背科學原理的“妥協”。建聲裝修的話題很大,在此只說20字方針——“前場反射,中場擴散,后場吸聲,頂棚強吸,門窗隔音”,言簡意賅,大家不妨一試。

2、 傳聲器降噪技術應用。隨著時間的推移,環境噪聲越來越多,有的是可聞聲,有的是電子污染,嚴重干擾著會議音響擴聲系統的正常運行。近兩年來音響工作者提出了系統降噪問題,努力提高S/N。尤其是對傳聲器拾音信號加以消噪處理,信號質量得到大幅度的提高,也為遠距離拾音提供了條件,講話人可以遠離傳聲器自由發言。應運而生的吊麥得到迅速發展,在5米左右范圍可拾取到清晰話音,為“會場看不到話筒”的愿望作了技術保障。

當然降噪是數字處理技術,千萬不要弄巧成拙,將原本信號變成了失真的信號,難以聞聽。

3、 揚聲器合理布局和角度調整。揚聲器和傳聲器安裝應成背向關系,避開對方軸線,利用揚聲器指向性和傳聲器指向性的背向靈敏度低的原理,提高傳聲增益,保證會場質量。同時,每個揚聲器指向性覆蓋所設計的區域,盡可能的避免聲能直接輻射到附近的墻面、天花等大面積的反射面上,提高語言清晰度。

4、 利用新技術進行智能控制。隨著數字技術發展,聲場處理設備已呈現多樣性,引用新技術、新產品,拋棄常用移頻式、陷波式物作為反饋抑制器的習慣,提高會場的舒適性。選用防嘯叫聲處理器,將會議擴聲系統推向更穩定可靠,管理更簡單、效果更溫馨。設計多種工作模式,實現一鍵到位的管理,讓每種使用功能都能達到預期目標,實現多功能的綜合優秀效果。

5、 利用數字處理進行智能控制。數字音頻處理器中內置了很多的模塊,都可以善加利用。比如AGC模塊,可以在很大程度上自動平衡音量,無需人工操作,最終實現“無人值守”式的會議音響擴聲系統。

6、 語言清晰度已成為測試驗收的重要技術指標。語言清晰度是衡量講話人語音可理解程度的物理量。測試過程極為簡單,15s就可精確地測試出結果。會議擴聲語言清晰度:國家一級指標為STIPA≥0.6,我們工程設計驗收應超過這指標才對。

五、會議音響擴聲系統展望

會議系統除音響擴聲系統外,還會涉及到視頻技術、燈光技術以及網絡傳輸技術。會議音響擴聲系統,其發展必然是智能化、集成化。將音頻擴聲和多媒體視頻,甚至是會議文檔、辦公OA系統集成。目前國產優秀的廠家,已經在這方面完全站在了世界一線,產品達到甚至超過了很多國際知名品牌的產品。我們應該拋棄一些守舊自閉的思路,大膽的應用國產優質產品,創新發展出更多的智能建筑優質工程。

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