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    [2009-10-18] 《演藝設備與科技》2009年第5期-高端會議系統高質量音頻性能的實現

    日期:2009-10-19
    高端會議系統高質量音頻性能的實現
     
    侯移門
    [摘要] 對會議系統高端用戶的應用需求進行分析,介紹了會議系統音頻指標發展現狀,并介紹了一個高端會議系統——TAIDEN數字紅外無線會議系統的技術原理,以及高端會議系統的應用和人性化設計。
    [關鍵詞] 高端會議系統;數字紅外;會議系統;芯片,傳聲器;音頻指標
     
    高端會議系統需要高性能音頻指標
       隨著數字化技術的發展和音頻編解碼技術的進步,會議系統也與時俱進向前發展。對于僅要求滿足語言清晰度這一基本要求的傳統會議系統,拾取語音頻帶內主要信號基本可以滿足,但是對于高端會議系統,不僅要實現聽得清晰的目標,還要聽得好聽,聽得悅耳、飽滿,甚至要能夠根據每個代表的聲音特點進行個性化調整,如果會議系統帶寬不足,就無法實現。
      目前高端的擴聲系統已經做到了20Hz~20000Hz的頻響,作為音頻傳輸平臺以及擴聲系統的前端,會議系統也有必要做到20Hz~20000Hz的頻響,以與整個音頻系統相適應,這樣也可以降低高頻信號的相位畸變而造成的高頻失真。反之,如果頻響范圍不足,在后端是不可能把傳聲器丟掉的信息全部還原回來的,譬如需要加強聲音的豐滿度或者穿透力的時候,再好的調音師也將束手無策。對于高端的會議系統,除了要滿足基本的會議傳聲需要,還要支持廣播電視轉播,需要進行現場錄音,以及作為多媒體資料和音頻信號的播放平臺,這些也都需要有高性能的音頻技術指標。
      隨著技術的進步,在高端技術平臺上把頻響做到人耳能聽到的全部頻率范圍20Hz~20k Hz,也并不會增加很多成本和浪費資源,因此,在保證高信噪比的前提下,把會議系統的頻響做到20Hz~20kHz有利無弊。
      在高端技術應用領域,已經不再是市場有什么,用戶就用什么的模式,更多的是用戶需求什么廠家就去設計什么。用戶需求寬頻響、高音質的會議系統,廠家就責無旁貸地設計好該產品,滿足市場需求。例如2008年底的聯合國總部大樓改造項目,招標文件即明確要求會議系統頻響要達到20Hz~20000Hz,做不到則意味著難以入圍。

    會議系統音頻指標發展現狀
      據市場調研,全球主流品牌的會議系統和會議用傳聲器的頻響指標目前都做到或接近20Hz~20000Hz。如:德國博世的新一代數字會議網絡系統(DCN-WD-D、DCN-DISS-D)頻響做到了30Hz~20000Hz;德國貝拉的數字會議系統及虛擬聲頻網絡系統(CDS-VAN)的傳聲器頻響為30Hz~20000Hz,會議單元采樣率32kHz(相當于16000Hz頻響)、44.1kHz(相當于20000Hz頻響)、48kHz可選;德國拜亞動力(beyerdynamic)的有線會議系統MCS 20頻響為50Hz~20000Hz;日本鐵三角的鵝頸會議話筒(AT915C、ES915C等)頻響為30Hz~20000Hz;德國森海塞爾(SENNHEISER)的鵝頸會議話筒(ME 34)頻響為40Hz~20000Hz;TAIDEN公司生產的數字紅外無線會議系統(HCS-5300系列)頻響也已經達到30Hz~20000Hz,參見表1。
      表1:全球主流品牌的會議系統和會議用傳聲器的頻響指標
    品牌
    國家
    產品型號
    頻率響應
    博世(BOSCH)
    德國

    DCN-WD-D、DCN-DISS-D

    會議系統:30Hz-20000Hz
    貝拉(BRAHLER)
    德國
    CDS-VAN
    會議單元:
    采樣率32kHz、44.1kHz、48kHz可選
    傳聲器:30Hz-20000Hz
    拜亞動力(beyerdynamic)
    德國
    MCS 20
    會議系統:50Hz-20000Hz
    鐵三角(audio-technica)
    日本
    AT915C、ES915C
    鵝頸會議話筒:30Hz-20000Hz
    森海塞爾(SENNHEISER)
    德國
    ME 34
    鵝頸會議話筒:40Hz-20000Hz
    臺電(TAIDEN)
    中國
    HCS-5300
    會議單元:20Hz~20000Hz
    傳聲器:30Hz~20000Hz
     
    TAIDEN數字紅外無線會議系統原理
     
      較早使用的模擬紅外無線會議系統頻響一般為100Hz~4000Hz,信噪比約為60dB,在音質表現上不盡如人意,只相當于普通電話機的水平,遠遠不能滿足用戶對音質的要求。
      TAIDEN HCS-5300系列數字紅外無線會議系統,采用TAIDEN公司自主研發的數字紅外處理芯片(TDIR03),在實現頻響30Hz~20000Hz 的同時,滿足信噪比>80dBA、總諧波失真< 0.05%,為整個音頻系統完美音質的實現奠定了基礎,配合高性能功放和音箱就能夠再現完美音質。其中,TDIR03是一款高性能數字音頻處理芯片,它集成了A/D轉換電路、數字編碼/解碼電路、數字調制/解調器,以及濾波放大電路,采用44 100 Hz的采樣率,頻響范圍達20 Hz ~ 20 000 Hz,可實現高質量的數字紅外音頻傳輸與控制技術。

     

      TAIDEN數字紅外無線會議系統由紅外會議系統主機、紅外收發器和紅外會議單元組成。其中紅外會議單元中內置有A/D及D/A轉換電路、數字編碼/解碼電路、數字調制/解調器(QPSK或DQPSK)。紅外會議系統主機中內置有數字解調/調制器(QPSK或DQPSK)、數字解碼/編碼電路、D/A轉換電路,一混音電路接于數字解碼電路與D/A轉換電路之間。紅外會議系統主機可以星型或手拉手方式連接多個紅外收發器。(如圖2、圖3)
    圖2數字紅外會議系統的方框圖
     
    圖3數字紅外會議系統的原理框圖
     
      在數字紅外會議系統的“上行”通路中(即從紅外會議單元向紅外會議系統主機傳輸信號的通路),數字紅外會議系統將紅外會議單元傳聲器獲取的模擬音頻信號進行放大,經A/D(模擬/數字)轉換成數字音頻信號,并與紅外會議單元的控制信號一起進行數字編碼、QPSK或DQPSK調制、濾波后,通過紅外發射管以紅外光形式發射出去。紅外會議系統主機通過紅外收發器接收到來自紅外會議單元的數字信號,經放大、選頻放大后,將之進行QPSK或DQPSK解調、數字解碼,分離出數字音頻信號和控制信號,并將同時接收到的來自多路紅外會議單元的數字音頻信號(最多4路)進行混音,再通過D/A(數字/模擬)轉換成模擬音頻信號,送會場擴聲系統,同時,將接收到的控制信號送紅外會議系統主機的控制程序進行處理。數字紅外會議系統的“上行”通路主要實現的是會議討論功能。
      具有會議討論功能的紅外會議單元通常包括傳聲器、傳聲器開關按鍵,及揚聲器、電池等部件。紅外會議討論單元接收來自紅外會議系統主機以紅外光形式廣播的音頻信號和控制信號,并以紅外光形式向紅外會議系統主機發送控制信號,傳聲器打開時,紅外會議討論單元同時以紅外光形式向紅外會議系統主機發送數字音頻信號。整個系統可以使用任意數量的紅外會議討論單元,但是在同一時刻最多只有4支紅外會議討論單元的傳聲器能打開。
      數字紅外會議系統的“下行”通路,即從紅外會議系統向主機紅外會議單元傳輸信號的通路,它通過紅外光以廣播式通信(點對多通信)方式傳輸音頻信號和控制信號。 “下行”通路用于傳輸會議討論功能的控制信號以及實現會議同聲傳譯功能,與數字紅外會議系統的“上行”通路配合,還可實現會議表決功能。
      目前,TAIDEN數字紅外無線會議系統(圖4)已申請了發明專利(專利申請號200710076589.3),并已申請了PCT國際專利(國際申請號:PCT/CN2008/072086)和德國專利(專利號:202009009313.1)。
    圖4 HCS-5300系列數字紅外無線會議系統
     
    高端會議系統的應用和人性化設計
       高科技技術的進步使得傳輸頻帶不再受限制,音頻質量得以提升,并且能夠進行更多人性化的設計,滿足用戶不同的需求。
             TAIDEN數字紅外無線會議系統,可以通過會議系統主機或通過會議管理軟件,實現對會議單元傳聲器靈敏度及EQ的獨立調節,可以根據每個代表的聲音特點進行個性化設置,改變了所有會議單元千篇一律的音響效果,使得在聽感上更人性化。
      TAIDEN數字紅外無線會議系統配合數字紅外語言分配系統成為國際會議的完美解決方案,在會議休息期間還可以播放高音質立體聲音樂。
      TAIDEN數字紅外無線會議系統的完美音質滿足廣播電視轉播的技術要求。此外, TAIDEN TDIR03數字紅外處理芯片采用與廣播電視系統常用的數字調音臺一致的頻率范圍和采樣頻率,使得TAIDEN數字紅外無線會議系統的完美音質不需要再經過后期處理可以直接輸出給廣播電視系統進行錄播,達到了與廣播電視系統音頻處理設備的良好兼容。

    結束語
      高質量的音頻性能是會議系統高端用戶的實際需求,也是會議系統產品進入高端會議系統應用的必備條件。TAIDEN的數字紅外無線會議單元和數字紅外接收機的頻響達到了20Hz~20000Hz,同時還提供滿足高端會議系統應用需求的多種人性化設計,并已成功應用于國家會議中心、釣魚臺國賓館、吉爾吉斯總統府等高端會議廳堂,表明了TAIDEN在會議系統領域領先的技術優勢,已與國際高端會議系統產品齊頭并進。
     

    所屬類別: 媒體報道

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