高标准智能会议系统中扩声应用详解

大漠 · 发表于 2016-9-21 15:04:10

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　　政府的会议室以主席台会议形式和圆桌会议形式为主，由于会议级别较高，因此这类智能会议系统应选择系统稳定、并具备应急备份设备，以保证高级别会议的顺利进行。

　　下面以一个市政府的智能会议系统为例，该系统由扩声系统、视频系统、中央控制系统和远程视频会议系统组成。在此主要介绍会议的扩声系统，并详细说明目前高标准智能会议系统中的扩声系统可能遇到的新问题和适当的解决方法。1扩声系统整体结构1.1信号源部分

　　为保证圆桌形式和主席台形式的会议模式，分别在主席台和听众席地面共敷设了32通道的专用平衡式XLR会议拾音话筒接口，为此定制了地面敷设的接口盒。话筒的选型在专业会议系统中也是非常重要的，目前市场上以“手拉手”的方式比较普遍。但是这种方式，在拾音音质、稳定性和维护等方面都存在着很多隐患和不合理之处，因此在对音质要求较高的场所还是使用传统的专业级电容会议话筒比较合适。在本系统中采用了SCHOEPSCMC-6电容会议话筒，配置超心形SCHOEPSMK5拾音头。

　　1.2音源部分

　　音源部分采用了常规的AV矩阵和RGB矩阵，同时有CD等常规音源播放设备。

　　1.3功放配置和扬声器布置

　　根据系统的具体情况，共用了5台crown定阻功放，分别驱动2只BOSE主扩声扬声器、6只BOSE壁挂辅助扩声扬声器和2只BOSE主席台返听扬声器。扬声器布置如图1：

　　

　　这样的扬声器布置方式充分解决了声场均匀度问题。均匀度分析如图2所示。

　　

大漠 · 发表于 2016-9-21 15:04:58

1.4 音频中央控制系统
　　在此会议系统中采用的控制系统主要特点是：全数字管理系统、数字快速实时热备份、模拟备份和高质量还原语音扩声。
　一个运行稳定、处理功能强大并具有便捷控制方式的系统才是好扩声系统。
　1.5 系统信号处理流程
　现场话筒信号经由地面接口传输到控制室内的幻象电源接口设备，为每个通道提供高稳定标准的幻象供电。拾取的话筒信号首先接人多通道跳线架，通过此跳线架的信号可以为数字中央控制系统和模拟备份调音台提供信号切换。信号由数字系统和模拟备份系统处理后同样接入配线架，经跳线后，信号接入BOSE专用扬声器控制器，经处理后为功放提供扩声信号。
　经过配线架的信号默认直接接人PEAVEY媒体矩阵(MediaMatrix)的网络型数字输入接口机(CAB4N)，此接口机共4台，提供32个主输入通道接口和32个热备份输入通道接口。模数转换后的信号通过网络传输给系统核心管理主机NION。NION也采用了网络热备份的方式，配置了2台同型号的NION，1台为主工作主机，而另外1台在网络中作为实时热备份主机。信号经过NION处理后同样由网络型数字输出接口机(CAB4N)输出到跳线架。而输出接口机同样采用2台，1主1备的方式。注意，CAB4N的通道数量和输入输出类型是由其配置的接口卡类型决定，因此使用非常灵活。 2 接口机热备份工作原理和特性　系统中采用的数模／模数转换接口机(CAB4N)，本身具有专门设计的用于热备份的同步时钟接口 (Buddy Link按口)，只要将主工作接口机的Buddy Link Out端口通过一条75 n同轴电缆连接到备份接口机的Buddy Link IN接口，即可完成同步连接。在管理软件中将接口机备份功能启用，即可完成软件设定。操作非常简便。
　由于系统的输入和输出音频信号全部要同时连接在相应的输入和输出接口机上，因此在设备输入和输出接口上作了特别的硬件设定，其他设备的连接不会出现阻抗不匹配的情况，如图3所示。

　　2.1备份
　　本系统的重点在于如何实现系统核心工作主机和管理软件的无缝实时热备份。以下重点说明此备份功能和原理。
　　信号经过模数转换后，会将信号发送到网络中，此时主备主机(NION)会同时接收到音频网络中的音频信号，主备NION会分别在各自的DSP上对信号进行完全相同的信号处理和路由，在正常工作状态下，经处理后的信号由主NION向输出接口机发送信号，信号通过输出接口机的数模转换后，变成模拟音频信号，再经功放放大后驱动扬声器。当主NION出现TCP/IP控制网络中断、CobraNet数字音频网络中断、主NION风扇停止运行或转速降低、主NION工作温度超出稳定状态和主机断电等情况后，备份NION会自动强制切断主NION向输出接口机发送信号的权利，改由备份NION向数字接口机发送信号。备份启动由预先设定好的判断条件自动完成，也可以是人为手动强制切换。
　　信号的切换是通过改变备份NION数据包接收通道的自动或手动控制开关来实现，即在主NION工作时，备份NION向输出接口机的发送数据包设定为关闭状态，但是要事先在软件上将备份NION的发送数据包优先级提高到高于主NION，此时虽然备份NION的数据包发送优先级别较高，但是由于数据包通道是处于关闭状态，所以实际上信号依然是由工作的主NION来向输出接口机发送信号。一旦判断条件成立，软件会自动将备份NION的发送数据包通道开启，由于备份NION的发送数据包具有较高的优先级别，因此信号会自动被备份NION强制切断。这就实现了主备机工作状态的自动切换。
　　在实际使用过程中主备NION的所有工作状态要做到一模一样，也就是主备NION必须需要实时同步控制。假如出现某个控制和处理没有完全同步，系统中的受控部分就会不停接收来自主备NION的两种控制命令，会在这两个控制命令之间不停地切换。例如，当主NION要求某个输入通道关闭，而备份NION没有采取同样的动作，此时主备NION就会让此通道处于不停的开启和关闭动作。在同步方面NION的控制软件中提供了专用控制模块。通过这种专用同步控制模块，可以将任何需要同步控制的动作状态通过网络实现双向同步。
　　2.2网络备份
　　所有控制数据和音频数据全部是基于网络架构上的，因此网络的稳定就变得极其重要。目前所有的CobraNet网络数字音频信号，全部采用双网口热备份接口。当某个接口出现故障时，会自动切换到另一个网络接口，无需人为干预，而且切换速度低于0.5 s。我们将这两个CobraNet接口分别接人两台网络交换机，同时这两台交换机也具有热备份功能。交换机的备份技术已经非常的成熟。交换机和CobraNet都实现了热备份，所有目的就是要实现控制终端的热备份。因此可以使用两台PC机，分别管理主NION和备份NION，而这两个NION的TCP/IP控制接口可以与其控制PC的TCP/IP接口连接在同一个交换机上。这样从控制数据到数字网络音频数据都有了非常完善的热备份处理。

　　以上提到的多重备份方式主要有：模拟调音台备份、双接口机备份、双主机备份、双网络音频接口备份、双控制PC即备份和双网络交换机备份。如此多级别的备份方式看似复杂，实际上在系统设备造价上，只是在主要硬件设备上备份，保证系统核心处理部分的稳定。

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