(鑒于本刊10月刊《會場系統需要高語音清晰度》一文因未經作者本人最終審核發布,憑大會報告整理而導致一些失誤,現將作者整理稿發布如下,并對此給作者和讀者帶來的不便,表示致歉)

中國電子科技集團公司第三研究所主任
中國建筑業協會智能建筑專業委員會
會議組組長 顧克明
會場系統需要高語言清晰度,這個是與會者的迫切愿望,本文將主要從以下五個方面進行闡述:
第一,語音清晰度。
語音清晰度指語音信號經過系統傳遞后,為聽音人所正確了解的語言單位數與發音人發出的語言單位數的百分比。這個讀起來比較深奧,我們從另一個角度來講,什么叫聲學呢?聲學是研究聲波的產生、傳播、接收和效應等問題的科學。通過我們的嘴巴和喇叭發聲,空氣傳播,耳朵接收,效應則是我們的感覺。而收聽人所收聽到的語言單位,聽懂了的那一部分所占發音人發出的語言單位的百分比,就是語音清晰度。它是評價語音傳送系統功能質量的重要參數,是可以測量的。語音清晰度包括語音清晰度指數、語言可懂度、語言傳輸指數、快速語言傳輸指數等概念。今天我們主要講擴聲系統中的語言傳輸指數(STI-PA)。
STI-PA實際上講的是語音的清晰度和語音的可懂度。STI-PA較為常見的情況為0.5-0.7之間,0.5是可以聽清,0.55是比較清楚,0.60以上是十分清楚。STI-PA以5檔打分0.3以下是極差,0.3-0.45是差,0.45-0.6是中等,0.6-0.75是較好,0.75-1.00是優秀。那么就會議系統而言,這 一數據的基本要求是保證在0.45-0.6之間,也就是中等水平,并進一步地達到0.65以上水平。這也是本次要和大家探討的。
第二,會場系統。
將音頻、視頻、燈光網絡等設備,與會場的環境緊密結合起來所形成的統一的系統,稱之為會場系統。這里將會議環境也包括進來了,為什么呢?將音頻、視頻、燈光、網絡等設備與會場的環境緊密結合,通過科學地設計、精心地安裝調試,從而使會場效果達到最佳。所以我們講會場的概念,而不是會議室的概念,因為視頻會議是由多個會議室組成的會場系統。國標《會議電視會場系統工程設計規范》GB 50635-2010(編者注:顧克明主任參與編寫)中,列入STI-PA參數,一級標準把STI-PA定為0.6,二級標準定為0.5。因為該擴聲系統語言傳輸指數(STIPA)較容易測量,所以就進行了量化。
會場系統具體要求可用“四高一體”來進行評定,即:音頻高可懂度;視頻高清晰度;傳輸寬帶高速;使用高可能性。確保做到這“四高”,才算是一個合格的會場系統。但是從目前的應用情況來看卻并不盡如人意,往往出現會場的混響時間過長、語言清晰度差、設備噪聲較大等種種情況。除了設備選擇的問題,房間裝修不做建聲處理、設備安裝不當都會導致聲學缺陷。總體來說,會場系統應該做到語言清晰、音色豐滿、音像一致,這也是我們努力的方向。
第三,如何提高語音清晰度。
語言清晰度指標可以用12個字的大白話來歸納一一聽得見、聽得清、聽得好、聽得懂。本文主要講聽得懂的問題。
語音清晰度是會場的重要設計指標,建聲設計中擴聲系統有效混響時間是必須要考慮的,要把建聲和電聲進行統一設計。以鳥巢的建聲設計為例,鳥巢是一個不完全封閉的大型建筑,頂部猶如一個碗口,高度是13米,有兩層膜,上面一層用來擋風遮雨,下面一層主要用來進行吸聲,只有把上下層做好了之后,才可能為擴聲系統做基礎準備。鳥巢采用了指向性線性陣列揚聲器系統,其指向性最小只有10度。大家知道音箱越少越好,音箱越少語音清晰度會越高,但又必須要保證每一個觀眾都能聽得到,聽得清。而在英東游泳館測得的語言清晰度STI-PA平均值竟然達到0.69, STI-PA最高值達到0.79,遠遠超過了奧組委要求提出的滿場條件下0.5的技術指標。據有關資料統計,這也是前三屆奧運會(雅典、悉尼、亞特蘭大)的所有奧運比賽場館擴聲清晰度最高的。通過建聲和電聲的結合,做好混響時間、噪聲控制、隔音處理等環節,這樣就能形成很好的視聽條件。
混響時間是聲學裝修中要控制的首要指標,通過拍手可以大致感覺到混響時間多少。語音擴聲的會議室的混響時間大概是0.6s-.0.8s,多功能廳大概在1s-1.2s,體育館2.5?。
在建聲設計中,往往會遇到不少的問題,包括共振、聲聚焦、回聲、顫動回聲等,這些都不能有,我們要把建筑設計與建聲環境之間進行統一。舉一個例子,現在北京正在建立奧運博物館,其建筑內部為弧形,這首先要解決聲聚焦的問題,如果聲聚焦解決不好,會場的混響時間則無從談起。對于這樣一個橄欖形的建筑,其會場系統要從建聲和電聲兩個方面進行設計,控制好混響時間,追求語言傳輸指標,實現高語言清晰度。
第四,低頻不上升混響時間頻率特性是會場系統建聲設計裝修原則。
我曾經為世博會太空家園館3D數字影院做了設計,最終效果非常好,混響時間為0.6s,如圖示,中間比較平,低頻向下。我們不僅要做好建聲,還要做好電聲,在混響時間理論中,尤其要注意低頻不上升。

搞建聲設計裝修我總結了20個字送給大家:前場反射,中場擴散,后場吸聲,頂棚強吸,門窗隔音。多年來,我參與的建聲設計最終混響時間效果都是中間比較平,低頻向下。這也是德國相關標準中推定的一個參數。所以,我們要做好會議系統的語音清晰度,必須要加強對低頻的處理,低頻高了以后,低頻的語音清晰度就差。我曾參與過一個工程,要求將一個網球場改成會議廳,甲方要求不動整體裝修,希望通過建聲和電聲設計達到理想的會場效果。遇到這樣的情況怎么設計呢?這個場所在改造以前混響時間很差,因為不讓做大的改造,我們就利用上面的空間,在頂棚上加了一些吸聲結構。這其中也要注意,首先要平置頂層吸聲結構從而達到最大吸聲量,然后盡可能離頂棚遠一點,利用后面的空間來做吸聲。這樣做完以后混響時間馬上就下去了。就這樣一個簡單的步驟,這個會場的混響時間曲線就變得很平直了,當然音響設計也要跟上去。會場要做好語音清晰度是不難的,只要做好正確的設計和設備的選擇。
第五,視頻會議系統。
當視頻會議室既能作為主會場又能作為分會場使用的時候,一般都會比較注重主會場的燈光,即位于主持臺區域部分的燈光,而對于分會場的燈光則不太重視,所以一旦該視頻會議室被用作分會場使用的時候光照度就不夠,攝像機就不會有好的圖像,這樣也就不可能會有好的顯示效果。對于光照度,有一條原則一一不能用自然光,要采用人工光。一個優秀的視頻會議系統光照部分包括面光、側光、頂光、逆光、背景光,在視頻會議系統建設的同時,對燈光系統的布置也要到位。
總結。
建聲指標決定著擴聲視聽效果,會場系統要從建聲和電聲兩個方面進行設計,控制好混響時間,實現高語言清晰度。當然,會場系統還包括燈光與環境照度等其他要素,燈光參數決定著圖像攝取效果,環境照度決定著投影顯示的效果,此三方面缺一不可。