CongressMatrix会议矩阵技术及其应用 ——CongressMatrix会议矩阵技术及其应用

　　引言

　　在一般的会议系统中，所有座位上话筒的声音都被汇集到同一个音频通道上，然后送至同一个通道的扩声系统。在这样的系统中，所有座位上方的扬声器里发出的声音都是一样的，不能调节不同代表的话筒声音大小比例。由于扬声器的声音又返回到了发言者的话筒，形成了声音的正反馈回路，使得系统容易产生啸叫。此外在这样的系统中，难以缩短话筒杆或取消话筒杆，这往往使得会议室的话筒密密麻麻，影响了会议室的整洁性和美观性。

　　为此，目前很多高端会议室都是通过使用媒体矩阵和界面式电容话筒的方法来解决。在媒体矩阵中，不同话筒的信号可以按任意的比例输出到会场中的任意一个扩声扬声器上，这样便可以通过合理的设置来提高系统的传声增益。但是由于媒体矩阵中所有话筒都是星形联接，安装、调试、使用都非常复杂，使得这种做法只能用于固定安装的场合，而且使用时必须有专职的技术人员来控制。即使这样，这种方式也只是实现了会议系统中的讨论功能，不能实现会议签到、投票表决、同声传译、视频跟踪、内部通话等功能。

　　2. CongressMatrix会议矩阵技术

　　为了解决上述矛盾，台电公司基于其拥有的专利技术“一种会议系统主机内的音频输出装置”(专利号：200620054419.6)[1]，成功研发出了CongressMatrixTM会议矩阵技术，对上述技术问题这样解决，如图1所示，在全数字会议系统中，通常是采用多路复用技术通过一条线缆将各会议话筒的音频信号传输到会议系统主机[2]，我们可以在会议系统主机内提供一种音频输出装置，包括音频解复用电路(12)、由8个混音器组成的混音器组(13)，以及与该混音器组相连的音频输出电路(分组输出1..8)。会议话筒的音频信号进入会议系统主机后，首先经音频解复用电路(12)分离出单支会议话筒的音频信号，微处理器(11)可通过控制混音器组调节各会议话筒的音频信号在音频输出电路(分组输出1..8)上的增益。在会议开始前可以通过软件设置每支话筒或者每组话筒在各个混音器上的增益，会议控制主机的微处理器存储了每支话筒在每个混音器上的增益参数，当一支话筒打开时，微处理器根据该话筒存储的参数去调整混音器组的各个混音器，这样就实现了该话筒的声音在各个分组输出上有不同的增益或者静音。

　　图1 CongressMatrix会议矩阵技术原理图

　　内置CongressMatrix会议矩阵技术的全数字化会议系统主机可连接多路功放和多个扬声器组，能够有效提高会场的传声增益而不发生啸叫。如图2所示，将会场按物理位置分成多个区域(最多可分8个)，每个区域内对应有一组扬声器;每个区域内的话筒作为一个分组，对应会议系统主机的一个分组输出。

　　图2 会场分组

　　每个区域的扬声器连接到对应的分组输出(图3 )。话筒分组1的话筒在物理位置上距离扬声器1较近，话筒分组1的话筒开启后容易和扬声器1产生声反馈。这种情况下，可以降低话筒分组1的话筒在分组输出1(连接到扬声器1)上的增益，即可避免和扬声器1产生声反馈现象，而话筒分组1的话筒在分组输出2...8上可维持较高增益。

　　对于话筒分组2...8采用同样的方法设置，最终可以达到效果：当某一区域的话筒开启时，其扩声的信号只传输到其它区域，而不再返回到该话筒所在的区域，即“Mix-Minus”功能(每个扬声器将会场内所有话筒减去离扬声器太近以至于产生反馈的话筒进行混合)，这样就有效地避免了话筒的扩声声音又返回到本话筒而产生啸叫。

　　图3： 会议系统主机 接多路音频功放，实现“ Mix-Minus ”功能，不易产生啸叫

　　3. TAIDEN 无纸化多媒体会议系统

　　2010年，台电公司成功发出了全球首创的基于CongressMatrix会议矩阵技术的HCS-8300 系列无纸化多媒体会议系统，在会议系统主机中内置了n x 8音频矩阵处理器功能(其中n为系统中连接的话筒数量)：

　　8路独立音频输出，包括:

　　线路输出1 ：(15段图示均衡+8段参量均衡)+压限器

　　线路输出2 ：5段图示均衡+压限器

　　分组输出1~5 ：5段图示均衡+压限器

　　分组输出6 ：5段图示均衡+压限器+延时器

　　可连接多路独立的扩声系统(最多8路)，每路扩声系统可以得到完全独立的音频信号，每个话筒的信号可以按任意的比例输出到会场中的任意一路扩声扬声器上，实现“N-1”功能(当某一区域的话筒开启时，其扩声的信号只传输到其它区域，而不再返回到该话筒所在的区域)，从而有效提高会场的传声增益而不发生啸叫

　　8通道分组输出功能，使会议室合并/分拆变得轻而易举

　　可实现分组录音功能

　　每支麦克风可以独立调节增益和均衡(5段)，可针对不同的发言者声音特点调节不同的音量和频响，直至达到完美效果

　　内置4种音频模式：普通/议会/发布会/剧院

　　会议单元内置80Hz 18dB/octave的高通滤波器(低切开关)，方便在需要时切去声音中的低频成分

　　可以显示音频信号频谱，便于寻找啸叫点，从而通过调整均衡器参数以抑制啸叫

　　2路外部音频线路输入或1路音频线路输入+1路麦克风输入，可独立调节各路增益和均衡。其中麦克风输入能够提供+24V幻象电源，可直接连接电容麦克风

　　可配备多通道的音频输入或输出设备，使得系统的扩展更加灵活

　　会议主机具有USB接口，可用于存储系统设置参数和系统升级，便于管理

　　支持CobraNet协议，可将HCS-8300系列会议主机连接到其它CobraNet兼容设备(如功放、录音机等)，也可以通过CobraNet将两个会场的音频信号连接起来，实现音频信号的数字化无损连接

　　HCS-8300系列会议主机、扩展主机、音频输入接口、音频输出器具有光纤接口，可远距离(达数十公里以上)连接多个会议室的会议主机,实现将远距离的多个会议室合并为一个会议室

　　图4：音频矩阵软件界面

　　HCS-8300系列数字会议系统中，在不同的座位上的代表单元的声音在不同的扬声器中的音量比例独立可调，从而提高会场的传声增益，这样使得话筒离发言者的距离可以更远，可以配合麦克风阵列技术取消话筒杆(图5 HCS-8328系列会议单元)，使得会场没有林立的鹅颈话筒，会场更整洁美观(图6应用会场)，发言者不会有被“话筒枪”指着或遮挡的不适感;又使得发言者有更大活动范围，并保持清晰而稳定的拾音效果(这同时也需要良好的建声环境配合)。

　　图5 HCS-8328系列会议单元

　　参考文献：

　　[1] 张知硕.一种会议系统主机内的音频输出装置.中国专利，专利号200620054419.6，2006

　　[2] 张飞碧. 全数字会议系统的核心技术. 电声技术,2005(5):72-75.