(鉴于本刊10月刊《会场系统需要高语音清晰度》一文因未经作者本人最终审核发布,凭大会报告整理而导致一些失误,现将作者整理稿发布如下,并对此给作者和读者带来的不便,表示致歉)

中国电子科技集团公司第三研究所主任
中国建筑业协会智能建筑专业委员会
会议组组长 顾克明
会场系统需要高语言清晰度,这个是与会者的迫切愿望,本文将主要从以下五个方面进行阐述:
第一,语音清晰度。
语音清晰度指语音信号经过系统传递后,为听音人所正确了解的语言单位数与发音人发出的语言单位数的百分比。这个读起来比较深奥,我们从另一个角度来讲,什么叫声学呢?声学是研究声波的产生、传播、接收和效应等问题的科学。通过我们的嘴巴和喇叭发声,空气传播,耳朵接收,效应则是我们的感觉。而收听人所收听到的语言单位,听懂了的那一部分所占发音人发出的语言单位的百分比,就是语音清晰度。它是评价语音传送系统功能质量的重要参数,是可以测量的。语音清晰度包括语音清晰度指数、语言可懂度、语言传输指数、快速语言传输指数等概念。今天我们主要讲扩声系统中的语言传输指数(STI-PA)。
STI-PA实际上讲的是语音的清晰度和语音的可懂度。STI-PA较为常见的情况为0.5-0.7之间,0.5是可以听清,0.55是比较清楚,0.60以上是十分清楚。STI-PA以5档打分0.3以下是极差,0.3-0.45是差,0.45-0.6是中等,0.6-0.75是较好,0.75-1.00是优秀。那么就会议系统而言,这 一数据的基本要求是保证在0.45-0.6之间,也就是中等水平,并进一步地达到0.65以上水平。这也是本次要和大家探讨的。
第二,会场系统。
将音频、视频、灯光网络等设备,与会场的环境紧密结合起来所形成的统一的系统,称之为会场系统。这里将会议环境也包括进来了,为什么呢?将音频、视频、灯光、网络等设备与会场的环境紧密结合,通过科学地设计、精心地安装调试,从而使会场效果达到最佳。所以我们讲会场的概念,而不是会议室的概念,因为视频会议是由多个会议室组成的会场系统。国标《会议电视会场系统工程设计规范》GB 50635-2010(编者注:顾克明主任参与编写)中,列入STI-PA参数,一级标准把STI-PA定为0.6,二级标准定为0.5。因为该扩声系统语言传输指数(STIPA)较容易测量,所以就进行了量化。
会场系统具体要求可用“四高一体”来进行评定,即:音频高可懂度;视频高清晰度;传输宽带高速;使用高可能性。确保做到这“四高”,才算是一个合格的会场系统。但是从目前的应用情况来看却并不尽如人意,往往出现会场的混响时间过长、语言清晰度差、设备噪声较大等种种情况。除了设备选择的问题,房间装修不做建声处理、设备安装不当都会导致声学缺陷。总体来说,会场系统应该做到语言清晰、音色丰满、音像一致,这也是我们努力的方向。
第三,如何提高语音清晰度。
语言清晰度指标可以用12个字的大白话来归纳一一听得见、听得清、听得好、听得懂。本文主要讲听得懂的问题。
语音清晰度是会场的重要设计指标,建声设计中扩声系统有效混响时间是必须要考虑的,要把建声和电声进行统一设计。以鸟巢的建声设计为例,鸟巢是一个不完全封闭的大型建筑,顶部犹如一个碗口,高度是13米,有两层膜,上面一层用来挡风遮雨,下面一层主要用来进行吸声,只有把上下层做好了之后,才可能为扩声系统做基础准备。鸟巢采用了指向性线性阵列扬声器系统,其指向性最小只有10度。大家知道音箱越少越好,音箱越少语音清晰度会越高,但又必须要保证每一个观众都能听得到,听得清。而在英东游泳馆测得的语言清晰度STI-PA平均值竟然达到0.69, STI-PA最高值达到0.79,远远超过了奥组委要求提出的满场条件下0.5的技术指标。据有关资料统计,这也是前三届奥运会(雅典、悉尼、亚特兰大)的所有奥运比赛场馆扩声清晰度最高的。通过建声和电声的结合,做好混响时间、噪声控制、隔音处理等环节,这样就能形成很好的视听条件。
混响时间是声学装修中要控制的首要指标,通过拍手可以大致感觉到混响时间多少。语音扩声的会议室的混响时间大概是0.6s-.0.8s,多功能厅大概在1s-1.2s,体育馆2.5ѕ。
在建声设计中,往往会遇到不少的问题,包括共振、声聚焦、回声、颤动回声等,这些都不能有,我们要把建筑设计与建声环境之间进行统一。举一个例子,现在北京正在建立奥运博物馆,其建筑内部为弧形,这首先要解决声聚焦的问题,如果声聚焦解决不好,会场的混响时间则无从谈起。对于这样一个橄榄形的建筑,其会场系统要从建声和电声两个方面进行设计,控制好混响时间,追求语言传输指标,实现高语言清晰度。
第四,低频不上升混响时间频率特性是会场系统建声设计装修原则。
我曾经为世博会太空家园馆3D数字影院做了设计,最终效果非常好,混响时间为0.6s,如图示,中间比较平,低频向下。我们不仅要做好建声,还要做好电声,在混响时间理论中,尤其要注意低频不上升。

搞建声设计装修我总结了20个字送给大家:前场反射,中场扩散,后场吸声,顶棚强吸,门窗隔音。多年来,我参与的建声设计最终混响时间效果都是中间比较平,低频向下。这也是德国相关标准中推定的一个参数。所以,我们要做好会议系统的语音清晰度,必须要加强对低频的处理,低频高了以后,低频的语音清晰度就差。我曾参与过一个工程,要求将一个网球场改成会议厅,甲方要求不动整体装修,希望通过建声和电声设计达到理想的会场效果。遇到这样的情况怎么设计呢?这个场所在改造以前混响时间很差,因为不让做大的改造,我们就利用上面的空间,在顶棚上加了一些吸声结构。这其中也要注意,首先要平置顶层吸声结构从而达到最大吸声量,然后尽可能离顶棚远一点,利用后面的空间来做吸声。这样做完以后混响时间马上就下去了。就这样一个简单的步骤,这个会场的混响时间曲线就变得很平直了,当然音响设计也要跟上去。会场要做好语音清晰度是不难的,只要做好正确的设计和设备的选择。
第五,视频会议系统。
当视频会议室既能作为主会场又能作为分会场使用的时候,一般都会比较注重主会场的灯光,即位于主持台区域部分的灯光,而对于分会场的灯光则不太重视,所以一旦该视频会议室被用作分会场使用的时候光照度就不够,摄像机就不会有好的图像,这样也就不可能会有好的显示效果。对于光照度,有一条原则一一不能用自然光,要采用人工光。一个优秀的视频会议系统光照部分包括面光、侧光、顶光、逆光、背景光,在视频会议系统建设的同时,对灯光系统的布置也要到位。
总结。
建声指标决定着扩声视听效果,会场系统要从建声和电声两个方面进行设计,控制好混响时间,实现高语言清晰度。当然,会场系统还包括灯光与环境照度等其他要素,灯光参数决定着图像摄取效果,环境照度决定着投影显示的效果,此三方面缺一不可。