會議室擴聲系統的特點

    隨著音響擴聲系統的數字化、網絡化、智能化發展，越來越多的數字音頻矩陣產品被應用到各個場所的音響擴聲系統中。而其中，會議擴聲系統由于其鮮明的系統特點，使得數字音頻矩陣產品在這一領域得到廣泛的應用。本文將從會議系統智能化管理方面跟大家交流一下，數字音頻矩陣產品在多會議室的會議中心項目中的應用。

    會議室擴聲系統通常具有以下特點：
    a.會議系統操作人員往往不是專業的音響人員，沒有音響技術背景。
    b.會議室中的各個子系統通常都集成在中央控制系統中，擴聲系統也不例外。
    c.房間環境多樣、話筒數量多，系統需要強大的音頻處理功能。
    d.系統能夠實現攝像聯動、話筒自動混音管理等邏輯功能。

  會議中心項目中的多會議擴聲系統除上述特點外，還通常具有以下特點：
    a.通常由多間甚至是大量的會議室以及一個主控機房組成。
    b.建筑內通常具有非常豐富的局域網絡資源。
    c.每間會議室往往都是相對獨立的音頻系統，即每個會議都在召開獨立的會議，當然偶爾也會有多個會議室聯席的可能。
    d.一定的系統操作人員往往要管理多間甚至是大量的會議室，工作量大。
    e.需要管理的系統設備數量多。

    正是由于這些系統特點，使得信號處理能力強大、集控方便、使用簡單的數字音頻矩陣產品在會議室系統中被大量的應用，完全替代了傳統的模擬擴聲系統設備。在眾多品牌的數字音頻矩陣產品（這里僅指網絡化設備、本地型音頻矩陣產品不在本文的討論內）中，從系統架構來看基本上分為兩大類系統。一種是集中式系統，另一種是分布式系統。

集中式音頻矩陣系統和分布式音頻矩陣系統

    集中式系統的特征：系統多由系統主機、音頻轉換設備以及控制軟件構成。系統主機控制整個系統中的設備狀態，系統中的音頻信號的處理和路由控制在系統主機上完成，系統主機一般具有很大的音頻輸入、輸出處理能力；而音頻轉換設備則主要實現AD/DA轉換以及網絡音頻信號編/解碼功能。該類型系統的最大特點：音頻信號路由控制功能十分強大，音頻轉換設備通過網絡延展了系統輸入和輸出的物理距離。

圖1 集中式系統示意圖

    分布式系統的特征：系統多由一類小型化的音頻矩陣產品和軟件控制平臺構成。這類小型主機通常具備音頻信號處理和路由控制、AD/DA轉換和網絡音頻傳輸功能，相當于集“系統控制主機”和“音頻轉換設備”于一體。這類矩陣產品通常具備較小的模擬音頻輸入輸出，音頻處理通道能力也一般。該類系統的特點：音頻信號的處理在本地實現，通過總線或者其它網絡協議可以實現音頻接口的擴展，統一的軟件平臺來實現系統集中管理功能。

圖2 分布式系統示意圖

    其實，集中式系統和分布式系統都曾經在大型的會議中心多會議室擴聲系統中應用過。但是從上面的系統結構和特點，我們不難發現其實集中式系統的特點是將所有子系統（每個會議室的音頻系統）的輸入信號全部收集到系統主機來進行音頻處理和路由的，再通過網絡返回各個子系統。筆者認為集中處理所有的音頻信號，對于多個音頻信號相對獨立、沒有關聯的會議室音頻系統意義不大，相反由于所有信號全部集中處理，對于網絡和主機穩定性要求很高，因為一旦系統主機和網絡出現問題就會出現整個系統癱瘓的問題。當然目前很多集中式系統都提出了系統主機熱備份和網絡熱備份的概念，但從系統功能需求和系統性價比來看，采用集中式系統并引入備份系統，是不必要的。集中式系統強大的路由靈活性使得該系統更加適合例如機場尋呼廣播系統、主題公園尋呼系統等覆蓋區域大、分區多、路由功能要求復雜、靈活的大型尋呼系統。而將音頻系統分成多個子系統本地進行處理，在通過軟件平臺進行統一管理的分布式系統更加適合會議中心多會議室擴聲系統。

QSControl.Net系統介紹

    QSControl.Net系統是美國QSC公司整合了該公司的數字音頻處理器系統、功率放大器系統、揚聲器系統三大部分產品，推出的一套完整的后級擴聲系統。該系統有三大功能特色：a. 功率放大器和揚聲器的控制、監測和保護、b. 可編程數字信號處理、c. CobraNet網絡音頻傳輸。

    QSControl.Net系統是基于以太網構建而成的，可以輕易滿足大型音頻系統需求，例如：大型會議中心多會議室音響擴聲系統、中小型廣播系統以及大型廣播系統的后級解決方案等等。

圖3 QSControl.Net系統結構圖

    從圖3中我們不難看出：QSControl.Net系統的核心就是“BASIS音頻處理矩陣”，BASIS這個僅有1U的設備即可完成可編程的音頻信號處理和路由功能；通過專用線纜連接QSC開關電源功率放大器即可實現對后級設備的管理，包括監控功放工作狀態（如：溫度、信號狀態等）、控制開關機、后級回路阻抗狀態等；每臺BASIS都支持標準的CobraNet音頻傳輸協議、可以在網絡上傳輸32×32通道的網絡音頻信號，同時利用系統管理軟件VenueManager可實現利用同一個軟件界面管理和控制整個系統運行，監測網絡中每一個設備工作狀態。

    從系統圖中我們還能看出：QSControl.Net系統采用的是分布處理模式，即每個BASIS設備都具有AD/DA轉換、DSP音頻信號處理，因此本地音頻信號在本地進行處理并且完成整個擴聲功能。而在系統控制部分則采用了集中控制的方式，即在一個軟件平臺就可以控制每一臺BASIS、功率放大器、墻面控制器等，監控整個系統的狀態。音頻處理的獨立性和系統管理的統一性標志著QSControl.Net系統從整體來講其實是一個集中控制、分布處理的網絡音頻系統。

    在整個網絡中不止有系統的控制數據在傳輸，還有“CobraNet音頻信號數據”在傳輸，實現音頻信號的實時無損長距離傳輸，可以滿足系統對音頻信號實現遠距離共享的系統功能要求。

QSControl.Net系統在會議中心項目中的應用

    那QSControl.Net系統到底是怎樣應用于會議中心項目中以及這樣的應用有什么特色呢？下面我們通過一個會議中心的項目來具體看一下QSControl.Net系統是怎樣實現其功能的。

    該會議中心有12個會議室、并具有1個中央控制室。每個會議室具有獨立的音頻擴聲系統(一般情況下會議室都是單獨使用的)，能夠實現相對獨立的會議討論、媒體播放、會議錄音等功能。在中央控制室，可以監聽、監控這12個會議室擴聲系統狀態，并且可以進行對每個系統進行遠程控制。這是一套的典型的集中控制，分布處理的多會議室系統。

    系統配置方面，在每個會議室和主控室配置各一臺BASIS 922uz，再在主控室配置一臺控制電腦并構建一個標準的以太網將每個會議室和主控室連接起來，這樣系統的主要架構就構建完成了。再配置上相應的拾音系統設備、播放系統設備、QSC放大系統設備、揚聲器系統設備、錄音系統設備和監聽系統設備就完成了整套系統配置。如果系統對于遠程視頻會議、同聲傳譯功能有特殊要求再配置相應的設備即可。系統結構圖如下：

圖4  系統架構圖（只示意了三個會議室，更多的會議室沒有畫出）

    在每個會議室中都有一臺BASIS 922uz設備，支持8×8的本地模擬輸輸出、支持48伏幻相供電，通過編程實現對音頻輸入的混音、路由分配和音頻處理，如圖5所示。每個會議室都可進行獨立的會議，不受網絡運行狀態、其它會議室中數字音頻處理矩陣運行狀態的影響。通過網絡可以實現利用本地電腦對本地音頻擴聲系統的控制，也可以通過網絡在主控室進行遙控。

圖5  音頻處理流程示意圖

    在主控室的控制電腦上，我們可以通過一個客戶端操作軟件平臺－“QSCreator”，來控制所有的會議室系統的開關、調整預設、調整音量大小、監控系統輸入輸出狀態、監控功率放大器的溫度/削波狀態/保護狀態等、監控后級回路阻抗，該軟件可以根據客戶需要定制用戶操作界面，甚至可以做成中文的，如圖6所示。由于BASIS設備支持CobraNet協議、利用網絡將每個會議室的音頻信號傳輸到主控室，這樣我們在主控室可以監聽任意一個會議室，也可根據需要進行錄音。

圖6  功放/回路監控界面和用戶控制界面

    總結來說，利用QSControl.Net系統配置的會議中心的多會議室擴聲系統，具有以下主要特點：

    a)數字音頻處理矩陣－BASIS設備豐富的DSP處理模塊實現每個會議室本地擴聲的音頻信號處理和路由控制以及攝像聯動等邏輯控制功能；

    b)系統整體能夠在主控室進行集中管理和設備監控，這樣極少的工作人員就能操作和維護一個龐大復雜的系統，可以監控到每臺網絡設備、功率放大器甚至是單只揚聲器狀態（如果采取定阻驅動模式）；

    c)系統可以制作友好的中文操作界面，也降低了對系統操作人員音響技術背景的要求；

    d)系統支持用戶權限機制，可以給不同的用戶設定不同的權限和相對應的控制范圍，保證系統安全性；

    e)開放第三方控制協議，可以被象Crestron、AMX等第三方系統集控；

    f)BASIS設備具有外部I/O接口，可以接入火警報警系統的干觸點警報系統，使得會議室擴聲系統配合火警警報系統進行緊急廣播；

    當出現極特殊的要求實現多個會議室開聯席會議的時候，QSControl.Net系統也可以很好地完成此項任務，跟監聽的實現方式類似，網絡上的BASIS可通過“CobraNet網絡”來實現音頻信號的共享。

---北京東方佳聯影視技術有限公司   吳成彬