多媒体系统设计的一般要求

多媒体系统设计的一般要求多媒体系统，主要由音响系统，视像系统组成。多功能厅还要考虑，表演灯光系统。这类厅堂内的设备比较完备，主要包括视像会议终端设备(含编解码器、受控型的主摄像机、配套的监视器)、会议讨论，表决和同传系统、话筒、扬声器、图文摄像机、辅助摄像机(景物摄像等)，若会场较大，可配备投影电视机。专用性会场主要提供学术研讨会、远程教学、医疗会诊，因此除上述公用会场厅的设备外，可根据需要增加供教学、学术用的设备，如白板、录像机、传真机、打印机等等。设计主要涉及建筑声学，电声学，室内光学，电子通信和装饰方面的设计。1)音响扩声系统设计的一般要求根据声学技术要求，一定容积的厅堂有一定混响时间的要求。一般来说，混响的时间过短，则声音枯燥发干；混音时间过长，声音又混淆不清。因此，不同的会场厅都有其最佳的混响时间，如混响时间合适则能美化发言人的声音，掩盖噪声，增加会议的效果。高度大约在4米的情况下，容积小于200立方米的最佳混响时间为0.3至0.5秒，200至500立方米时为0.5至0.6秒，500至2000立方米为0.6至0.8秒。为保证声绝缘与吸声效果，室内应铺有地毯，天花板、四周墙壁内都应装有隔音毯，窗户应采用双层玻璃，进出门应考虑隔音装置。在多数情况下，音响系统接收到的是微弱信号，要把信号放大才能被听众(观众)听到。音响声频扩声的目的主要是：1).提高清晰度和可懂度，以使讲话的每个词都十分清楚，而音乐伴奏不会喧宾夺主；2).使整个听众席声音均匀分布，对所有座位要有均匀的响度，减少甚至消灭“死区”；3).对整个听众席要有稳定的系统频率响应和均匀的“音色”；4).除保证声音的真实感和无污染的传播外，使语言和音乐有舒适空间，得到真实的表现。足够大的音量：音响扩声系统实际上是一个用电子技术实现声音重放的系统。系统中，音量是最重要的，音量水平用声场的声压级来衡量。国家标准WH0301-93规定，最大声压级为：语言扩声90dB，一般卡拉OK≥103dB，迪斯科≥110dB（一级），≥103dB（二级）。均匀合理的声场分布：扬声器重放的声场要尽可能分布均匀，听音区声场声压要求分布均匀，多功能厅中，重放声场分为动区和静区，舞池为动区，坐席为静区，动区的声压级显然应比静区的声压级大，否则坐席中的观众将难以忍受。虽然动静区之间声压不要求均匀，但各区之内声压应是尽可能均匀的。标准WH0301-93要求，重放声场声压级的不均匀度，在1kHz-6.3kHz之间不大于8dB，在100Hz处不大于10dB。良好的音质：音质主要取决于系统的失真度和传输频率特性。系统的失真度是指由输入声信号或输入电讯信号到输出声信号全过程中产生的非线性失真。标准WH0301-93允许的非线性失真度为5%以下。传输频率特性视之系统达到最高可用增益时，厅堂内各处稳态声压级平均值像对于扩声系统输入端信号电压的幅频响应。也就是频响。系统的非线性失真主要是由电声设备引起的。而系统的频响则除取决于电声设备的品质外还取决于厅堂和环境的建筑声学特性。音乐和语言的清晰度也是衡量音质的重要指标。尽可能小的本底噪声：噪声有两个来源，一是环境噪声，一是设备噪声。设备噪声用”总噪声“来衡量。总噪声是指扩声系统达到可用增益，但无有用信号输入时，厅堂内各测试点噪声声压级的平均值。这种噪声首先取决于设备的品质，另外，线路的排布，设备之间的连接方法，屏蔽方法等都有重要影响。适当的传声增益：适当的传声增益是现场扩声所必需的。扩声系统达到最高可用增益时，厅堂内各处稳态声压级平均值与传声器处声压级的差值，叫做传声增益。简单地说就是听音处地声压级同话筒处的声压级之差。良好的声反馈啸叫抑制能力：当用话筒扩声时，厅堂内的反射声会重新进入话筒，如果反射声的声级足够大就会产生声反馈啸叫。实际上，当声反馈条件满足时，不向话筒发话也会啸叫。这是因为在条件适当时，厅堂内任何微小的声扰动，都会在寄生的声反馈通道中迅速发展成为啸叫。因此我们需要整个系统有尽可能良好的啸叫抑制能力。良好的声像定位厅堂有演出任务或立体声节目播放等任务，就应考虑声像定位。操控灵活可靠：一个完整的系统会有多个信号源入口，多个扬声器出口和多种可选择的信号处理设备。再运行过程中应能根据现场需要随时切换，调节效果，修改参数，重新编组。2)视频系统设计的一般要求具有摄像系统的会场，影响摄像画面质量的另一因素，是四周的景物和颜色，以及桌椅的色调。一般忌用“白色”、“黑色”之类的色调，这两种颜色对人物摄像将产生“反光”及“夺光”的不良效应。所以无论墙壁四周、桌椅均采用浅色色调较适宜，如墙壁四周米黄色、浅绿、桌椅浅咖啡色等，南方宜用冷色，北方宜用暖色，使所提供的视频电平近似0.35V。摄像背景(被摄人物背后的墙)不适挂有山水等景物，否则将增加摄像对象的信息量，不利于图像质量的提高。可以考虑在室内摆放花卉盆景等清雅物品，增加整体高雅，活泼，融洽的气氛，对促进会议效果很有帮助。从观看效果来看，监视器等放像设备的布局常放置在相对于与会者中心的位置，距地高度大约一米左右，人与监视器的距离大约为4－6倍屏幕高度。各与会者到监视器的水平视角应不大于60度。所采用的监视器屏幕的大小，应根据参加的人数，会场的大小等几方面的因素而定。摄像设备和监视器的种类应根据产品技术和规格，投资规模，使用目的，使用环境，人员数量和会场面积决定.摄像机放置的最佳位置应与监视器的位置基本相同.3)照明系统设计的一般要求灯光照度是有摄像要求的会场的基本必要条件。摄像机均有自动彩色均衡电路，能够提供真正自然的色彩，从窗户射入的光(色温约5800K)比日光灯(3500K)或三基色灯(3200K)偏高，如室内有这两种光源(自然及人工光源)，就会产生有蓝色投射和红色阴影区域的视频图像；另一方面是召开会议的时间是随机的，上午、下午的自然光源照度与色温均不一样。因此应避免采用自然光源，而采用人工光源，所有窗户都应用深色窗帘遮挡。在使用人工光源时，应选择冷光源，诸如“三基色灯”(R、G、B)效果最佳。避免使用热光源，如高照度的碘钨灯等。照度对于摄像区，诸如人的脸部应为500LUX，为防止脸部光线不均匀(眼部鼻子和全面下阴影)三基色灯应旋转适当的位置，对于监视器及投影电视机，它们周围的照度不能高于80LUX，在50～80LUX之间，否则将影响观看效果。为了确保文件、图表的字迹清晰，对文件图表区域的照度应不大于700LUX。4)环境设计的一般要求室内的温度、湿度应适宜，通常考虑为15～25℃的室温，60％～80％湿度较合理。室内摆放有各种设备，这些设备对温度、湿度都有较高的要求，保持室内的合适温度、合适湿度是保证系统可靠稳定运行的基本条件。为保证室内的合适温度、合适湿度，可安装空调系统，以达到加热、加湿、制冷、去湿、换气的功能。要求空气新鲜，每人每时换气量不小于18m3。环境噪声级要求为40dB(A)，以形成良好的开会环境。若室内噪声大，如空调机的噪声过大，就会大大影响音频系统的性能，其它会场就难听清该会场的发言。会场的大小与设备，参加人员数目有关。可根据通常所参加的人数多少，在扣除第一排座位到前面的监视器的距离外(该距离是为提供摄像必要的取景距离)，按每人2m2的占用空间来考虑，甚至可放宽到每人占用2.5m2的空间来考虑。天花板高度应大于3m。5)供电系统设计的一般要求为保证供电系统的安全可靠，以减少经电源途径带来的电气串扰，应采用三套供电系统。一套供电系统作为照明供电；第二套供电系统作为整个终端设备、控制室设备的供电，并采用不中断电源系统(UPS)；第三套供电系统用于空调等设备的供电。接地是电源系统中比较重要的问题。控制室或机房所需的地线，宜在控制室或机房设置的接地汇流排上引接。如果是单独设置接地体，接地电阻不应大于4；设置单独接地体有困难时，也可与其它接地系统合用接地体，接地电阻不应大于3。必须强调的是，采用联合接地的方式，保护地线必须采用三相五线制中的第五根线，与交流电流的零线必须严格分开，否则零线不平衡电源将会对图像产生严重的干扰。6)建筑声学计算及装修建议建筑声学设计就是根据现有的会议现场的建筑情况，通过装修改变声学特性，从而达到最佳的声学效果。7)室内声学特性在室内，由声源发声，经过在空气中的声转播，最后到达接收者的全过程是一个闭合的房间内完成的。因此，无论是发音，转播和接收都受到房间声学特性的影响。室内声学设计的目的就在于使这种影响能成为有利的因素，使接收者能不受干扰地听到有足够响度，纯真和被美化了的声音。声源在室内发声和转播，在界面上反射，吸收，扩散，形成室内声学这一特性。1).声反射当声波在前行的方向上碰到坚硬的壁面时，几乎把所有的入射声能反射出来。由于声线的入射与反射均在同一平面上，且入射角等于反射角，因此，在反射面的设计中，必须充分考虑与声波波长相对应的尺度关系。凸弧形的反射面使声波散射，凹弧形的反射面使声波聚焦，2).声扩散当声源在室内发声时，声波由声源到各部位形成了复杂的声场。对于任何一部位所接受的声音由直达声，反射声和混响声三部分组成。如果室内各部位的声压接近相同，且声波是无规地在各个方向传播，这种声场可以说是均匀的，也可以说达到声扩散。即室内各部位有接近相同的声压级和室内任一位置上来自各个方向的声压都很接近。它通常用d值来表示，d=1-m/m0式中，m0为自由声场内测得的扩散值m为实测室内声场的扩散值m=ΔM（声强的平均值差）/M（各方位角的平均声强）可知，d〈1.0，d值愈大，表明室内扩散愈好。为使室内达到良好的声扩散，可采用如下几种处理方法不规则的房间形体，不规则的表面处理和设置扩散结构;在室内界面上交替配制反射面和吸音材料(或结构);无规律地配置吸声材料。在室内声场充分扩散的条件下，已知声源的功率，则可用下述稳态声压级公式计算离开声源不同距离处的声压级，从而预测室内声场分布的状况。Lp=10LgW+10Lg（Q/4πr*2+4/R）+120dB-------式中：W------声源的声功率R-------房间常数R=S@/（1-@）@为房间内的平均吸声系数S为室内总表面积Q------指向性因素（自由空间Q=1.0半自由空间Q=2.01/4自由空间Q=41/8自由空间Q=8.0）此式中是假定空气温度湿度条件正常，且忽略了空气对高频声的吸收。3).房间共振当房间受到声源激发时，对不同的频率会有不同的响应，而最容易被激发起来的频率成分是房间的共振频率。在一房间中，空气振动的共振频率主要由房间的大小决定，而房间内所激发的共振频率的分布则决定于房间的比例。如果共振频率分布不均，就会使某些声频明显加强或减弱而出现失真，即产生“声染色”。对于小容积的矩形房间，在低频段可能引起这种现象。大容积的房间，在低频段常因激发的振动多而分布密集，不易出现这种共振频率的“简并”。4).混响过程和混响时间声音在室内衰减的过程称为混响过程。声音在室内成长至稳定后，声源忽然停止发音，声音将从稳态开始衰减，直至衰减到其声能为原有声能的百万分之一时，这段时间被称为混响时间，即衰减60dB所需时间。混响时间是衡量厅堂音质的一个重要参数，此参数对厅堂听音质量起重要的影响。混响时间是指达到稳定声场后停止发音，声音衰减60GB所经历的时间，记作T60；单位为秒。混响时间短，有利于听音质量的清晰度，但过短则会使声音听感感到干涩和响度变弱；混响时间长，有利于保证声音的丰满感，但过长则会影响声音的清晰度。因此恰当选择和确定混响时间是十分重要的。混响时间与厅堂的容积、表面积、及房间平均吸音系数有关。混响时间是音质好坏的重要因素，混响时间过短，声音发干，过长声音拖尾.混响时间控制包括二方面，一是适当困难，但是必须保证长、宽、高尺寸不接近或互相成整数倍，以防止产生室内声音在某一频率信号得到过分加强或减弱。3.9声学设计与装修建议声学设计主要是噪声控制和混响时间控制，其设计流程如图1所示。声学设计流程图1)噪声控制噪声来自多方面，既有外部的噪声，又有内部的噪声。外部噪声可分为二类，一类来自建筑之外，例如过往车辆、飞机所产生的