杭州国际博览中心音视频系统设计

朱自淙　陈建华　王珏　骆学聪

【摘 要】 介绍G20峰会场馆扩声系统、视频系统、会议系统的设计内容及系统特点。

【关键词】 G20峰会；会议中心；扩声系统；视频系统；会议系统

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2016.10.003

【Abstract】The author introduced the design and characteristics of public address system， video system and conference system at G20 summit in Hangzhou.

【Key Words】G20 summit； public address system； video system； conference system

1 概述

2016年9月4日～5日，G20（二十国集团）领导人峰会在杭州国际博览中心（“博览中心”）举行。

基于2014年APEC会场声学设计的成功经验，中广电广播电影电视设计研究院（“广电设计院”）受委托对博览中心改造区域进行音视频系统、灯光系统、舞台机械和建筑声学设计。

场馆会议区域分为三大部分：迎宾区、会议区、午宴区。迎宾区由落客平台、会见大厅、中方领导人贵宾厅、外方领导人贵宾厅、新闻发布厅、听会室等功能区构成；会议区位于建筑的四层，由主会场、贵宾厅、茶歇区等构成；午宴区则由午宴厅、贵宾厅、屋顶花园构成，

另外，还分别临时搭建了为此次峰会服务的安保中心和新闻中心。

2 系统特点

2.1 安全与可靠性

系统的安全与可靠是整个设计中一个重要的环节。

首先是设备的安全可靠性。工程中所选用的设备均为主流产品，且在同规模的会议场所内有过成功的应用案例，业主使用反馈良好。

其次是系统备份。备份某些核心环节不能完全做到万无一失。因此，此次G20峰会在备份系统上有所加强，如主会场会议+扩声系统就是三套独立系统，预埋线缆更是主备比例达到1：2，所有主要设备均配置备用设备，按照1：1配置；其中1路备用线缆与主用线缆同时进机柜，与主用系统完全对称，主备两套系统能独立运行。

再次就是配电系统。会议功能区域的所有音视频系统均采用双路供电加UPS的方式，可满足断电后提供持续30 min系统用电。

最后在音视频信号传输上，会场内各会议功能房间均有光纤互联互通，既可采用网络音视频分布式传输，也可采用音视频光端机点对点方式传输。对于像G20这样重要的会议，采用点对点的方式传输仍是需要的，优点在于稳定、延时小，不存在丢数据包问题，故障排查简单等；缺点在于初期假设线路铺设复杂，接口设备多等。此次实际采用的是以光端机传输为主的方式。

2.2 先进性

在总结过去（如APEC峰会）国际会都和会展音视频系统设计的基础上，添加了一些新的设计元素。

（1）会议系统发言单元选用了双传声器发言系统。两路独立的传声器信号，分别进会议系统和扩声系统。而传统手拉手会议方式的会议发言单元需要进会议系统，由会议系统送出至扩声系统。直接在传声器处备份的方式降低了使用会议系统的风险。

（2）选用数字控制导向阵列扬声器。优点在于高指向性因子Q值以及垂直方向上的声束控制，对于午宴厅这样一个容积大、混响时间长、声场覆盖区域大的空间，能有效地解决清晰度问题。

（3）整个会场音视频信号互联互通。场馆内所有音视频信号均汇聚到中央控制机房，统一调配进行分发。整个场馆的音视频传输网络为全光纤网。

2.3 合理性

从接到设计任务以来，时间紧迫。整个系统设计受精装修设计的限制很大，既要保证整个厅堂美观，又要保证厅堂内功能的使用要求。广电设计院参与驻场设计，相互沟通，随时对设计进行调整优化，最大限度地满足场馆的会议使用功能要求。

3 主会场音视频系统

主会场位于博览中心二区，约2 000 m2，原作为大空间展厅使用，因此进行了改造。

3.1 扩声系统

主会场主要用于召开高端圆桌会议，如G20峰会等，图1为主会场全景图。

扩声系统以语言扩声为主，主要声学技术指标应达到GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中会议类扩声系统一级标准。

主会场为45 m边长的正方空间，高度约9.8 m。在场地中央设置直径18 m的大型圆环条桌。

在这样一个大空间内召开圆桌会议，如何将扩声系统设计好，需要考量几方面因素。

首先，音质设计是很重要的一个环节。语言清晰度作为音质设计中的一个参数，对主会场的扩声设计有着指导意义。

其次，声像定位直接关系到与会人员对会议现场氛围的理解。

根据主会场建声设计的相关数据计算得出对于全指向性声源，混响半径为6.75 m，因此设计布置的主会场的扬声器到与会人员听音位的距离要小，以直达声为主。

在对扬声器系统覆盖进行设计时，既需要对与会领导人区域重点考虑，又要考虑完全服务整个主会场。图2为主会场平面设备布置图。

根据室内装修风格以及家具摆放，圆桌中部布置了9只Meyersound全频扬声器，每只扬声器能精确覆盖3～4位与会领导人。从理论上来说，扬声器的数量和指向性因子Q都对清晰度有贡献。但是实际使用时还需要考虑音质的要求，不能一味追求清晰度指标，毕竟多个扬声器共同形成的声场还是会形成梳状滤波效应的。而主会场选择Meyersound是因为其指向性控制点声源扬声器对中频梳状滤波的控制和出色的高频输出特性，另外利用其高Q值（声源指向性因素）来适当增加混响半径。

由于后期原有桌变大，对会场中间区域扬声器做了部分调整，增加到12只全频扬声器。

最后实测出的STI-PA平均值在0.65以上，主观听音结果显示语言扩声效果良好，可满足正常的会议使用需要。

对主会场整个区域进行扩声设计时，先后形成了三种不同的方案。

图3为方案1，在正中纱灯与青花瓷发光面的接缝处开口，暗装9只扬声器，并在四周铜格栅暗装9只扬声器。但是接缝处可开口的位置局部有结构梁遮挡，可开口的高度仅有250 mm，且安装空间局促，声场的覆盖成了问题，而铜格栅间距较密，格栅有一定的高度，声音不容易出来。

图4为方案2，在青花瓷发光面的间隙处暗藏12只音柱，音柱的宽度较窄，安装空间可控制在2 000 mm×200 mm（长×宽）以内，垂直指向可调。但最终青花瓷发光面之间的间距2 000 mm，但受后面的固定龙骨的影响，实际后部安装空间的宽度不足1 600 mm，推荐的几款音柱均无法正常安装。

图5为方案3，在斗拱后部暗藏12只Meyersound扬声器，开口大小为1 500 mm×1 000 mm（长×宽），表面可做穿孔铜板，透空率可到60%，但距地约9 m且有紫铜斗拱遮挡。为此需要在安装扬声器的时候调整扬声器角度和位置，尽量使高音单元不被下部斗拱遮挡。

天花扬声器的实施过程中采用了图5的布置方式。

主会场的调音台采用多台系统互备的方式（SSL和Midas等），并在扩声控制室和现场设有两个调音位，确保会议的顺利进行。

数字音频处理设备采用QSC的Q-SYS系统，除满足主会场内扩声系统需要外，还需将音频信号送至博览中心内各听会场所等，各个会议功能房间内均配置相同的数字音频处理设备，在整个会议区形成一个数字音频网络。

采用的其他设备包括：硬盘录音机、数字SD卡录音机、图示均衡器、演讲用电容传声器、会议用电容传声器、动圈人声传声器，8套手持无线传声器、监听耳机和调音位监听扬声器等。

图6为主会场扩声系统原理框图。

3.2 视频系统

视频系统包括在主会场内设有8台Panasonic高清摄像机，安装在会场四周斗拱上，可拍摄主席或代表的不同图像，并可实现摄像跟踪功能。

在主会场正对主席一侧墙面固定安装2只Panasonic枪机，配备特殊镜头，可摄取主席位的特写画面或整个会场画面。

在主会场中部设置共12台50英寸液晶显示器，供领导人观看。

可通过SDI视频矩阵（Extron），或SVSI视频编码方式将视频信号送至各听会区域等。

图7为主席位音视频设备摆放图。

3.3 会议系统

主会场配置了3套独立会议发言系统供场馆方选择使用。

3.3.1 全数字有线会议系统

主会场配制的TAIDEN全数字有线会议系统，会议发言单元选用电容传声器作为拾音单元，并采用专用拾音头，为手拉手会议形式。

此次会议系统最大的亮点是主发言系统为深圳市台电实业有限公司（TAIDEN）和北京第七九七音响股份有限公司联合开发的双传声器（模拟与数字系统同时出声）发言系统，即在一个发言单元上做到了两路独立的传声器信号，一路信号进原有的数字会议系统，另一路直接进扩声系统模拟通道的传声器分线器，使得扩声系统与会议系统互为备份。

3.3.2 无纸化多媒体会议系统

主会场配制的TAIDEN无纸化多媒体会议系统，会议发言单元带10英寸显示屏，含发言、同传、查询信息等功能，供会议灵活选用。

全数字有线会议系统和无纸化多媒体会议系统均采用双机热备份。

3.3.3 数字无线会议系统

Beyerdynamic数字无线会议系统中，无线会议单元省去了布线的困扰，也可作为备份发言系统使用。

为保证峰会按会议流程顺利进行，会议系统发言控制点设在工作人员控制位，可控制每位领导会议发言单元的开启和关闭，并可显示与会领导人发言申请的状态。

峰会召开时除采用一套有线手拉手会议系统外，还增加了一套有线会议Shure传声器作为备份。

3.4 数字红外同传系统

设计使用的TAIDEN的数字红外同传系统，可满足15+1种语言的同声传译，在主会场设14间固定同声传译室。每间同声传译室配有2台翻译单元和2台19英寸LCD监视器。

会议和同传信号均送至博览中心各听会场所等。

3.5 中央控制机房

鉴于APEC会议时期，音控室肩负着会场正常有序进行的重任，同时各种对外信号也是从音控室送出，如对安保、电信、央视、各个听会区域等，极易管理混乱，在音控室之外设立中央控制机房尤为必要。

图8为中央控制机房设备平面布置图。

3.5.1 核心交换机系统

在中央控制室内设置两台网络核心交换机，两台设备配置相同实现双机热备，所有听会区域室内接入交换机，均由光纤布线系统和光纤模块同时进入两台核心交换机。中央控制室内所有计算机、服务器和其他需要使用网络的设备直接通过核心交换机电口板进入网络。

3.5.2 音频传输系统

设置多套音频光端机可将主会场、午宴厅、新闻发布厅等处原声和同传信号，传至各听会区域及功能房间。

设置5台数字音频矩阵（QSC），通过核心交换机，可将主会场、午宴厅、宣传厅等处原声和同传信号传输至各听会区域及功能房间。

3.5.3 视频传输系统

将主会场、午宴厅、宣传厅等处视频信号通过采用Extron光纤收发器的方式送至中央控制室内视频矩阵，并采用光纤收发器送至各听会区域及功能房间。

将主会场、午宴厅、宣传厅等处视频信号通过采用SVSI视频编码的方式送至中央控制室内核心交换机，并分发至各听会区域及功能房间。

3.5.4 LED拼接墙系统

设置一套LED拼接墙系统，由12块47英寸液晶显示单元组成，成3×4排列，可显示主会场、午宴厅、新闻发布厅等处视频信号供实时监控。

3.5.5 调音台

设置一台数字调音台和一台SSL数字接口箱（32路输入、32路输出），可处理主会场、午宴厅、宣传厅来的原声及同传信号，向各听会区域及功能房间传输，并可作为主会场、午宴厅、新闻发布厅等处数字调音台紧急情况下的备份。

此外在中央控制室内还配置了多套音视频信号转换器、音视频光收发设备、双绞线收发设备，SDI、HDMI切换器、监听扬声器及监听耳机等。

图9为中央控制机房系统原理框图。

3.6 配电系统

主会场的配电采用两路市电加一路UPS的方式，可满足断电后提供持续30 min系统用电。

对于UPS的问题，萧山区电力局曾提出过效仿人民大会堂的做法，每一套独立系统配置独立的配电系统。因为在音视频系统配电设计中，虽然前端考虑了两路市电加一路UPS的方式，但是音控室配电柜进线的母线只有一根，所以依旧存在理论上母线断供电出问题的可能性。

本项目会议功能区域的音视频系统均采用双路供电，带隔离变压器，并加装UPS。

3.7 线缆

线缆在整个会议改造区域音视频系统设计中也非常重要。一是要选用可靠稳定的产品，二是要做到充分冗余。

4 午宴厅音视频系统

午宴厅位于博览中心二区，原先此处有城市客厅概念，作为举办宴会使用。图10为午宴厅全景图。

4.1 扩声系统

扩声系统功能要求及技术指标与主会场相同。

由于午宴厅体型为半球型，墙面由玻璃幕墙组成，易产生声聚焦。因此在建声处理上，午宴厅顶部悬挂造型吊顶和吸声纱帘，玻璃幕墙马道下方布满吸声窗帘；地面为4 mm厚纯羊绒地毯；在不影响午宴厅整体布局的情况下，进行了声学处理，混响时间中频约3 s。

图11为午宴厅平面设备布置图。

午宴厅扩声系统设计的困难在于午宴厅建筑声学环境严峻，可做声学处理的地方不多。据午宴厅建声设计的相关数据计算得出对于全指向性声源，混响半径为9.5 m。

与主会场圆桌相似，在与会领导人区域，布置了9只Renkus-Heinz全频扬声器，每只扬声器能精确覆盖3～4位与会领导，在这9只全频扬声器的选型上需要与主会场圆桌内的9只全频扬声器区别对待，因为两个厅的混响半径不一样，而如果要保证午宴时与会领导人听音点的清晰度的方法，一是选择指向性因子Q值更高的扬声器系统，二是缩短扬声器与听音点的距离。

午宴厅其他区域的扩声覆盖，困难在于午宴厅内可让安装扬声器的位置很少，仅有主题墙和12根风柱可以考虑，为此在不影响主题墙内容的条件下，主题墙两侧布置了两组数字控制导向阵列扬声器（Meyersound）。主题墙距离午宴厅南门的最远距离达到了42 m，声音在距离的上衰减幅度很大，所以除了要求数字控制导向阵列扬声器的声压级要足够大，还要求对午宴厅各听音区域的声级的均匀覆盖。

选用数字控制导向阵列扬声器，是因为其高Q值以及垂直方向上的声束控制，这是传统点声源无法比拟的。图12为午宴厅数字控制导向阵列扬声器覆盖图。

数字控制导向阵列扬声器在中高频控制比较好，在音质要求高的厅堂仍需要其他低频扬声器对低频段进行补充。

后期原有桌变大，直径由原来的18 m增加到21 m，为满足实际扩声需要，会场中间区域扬声器增加到16只全频扬声器。

此外在四周风柱内暗装K&F全频扬声器，可对午宴厅周边进行补充。但实际使用发现扬声器暗装位置距地偏高，约4 500 mm，且受风柱内钢架限制，角度很难调整。

最后在与会领导人位测得的STI-PA平均值在0.68以上，主观听音结果显示语言扩声效果良好，可满足正常的会议使用需要。

调音台、数字音频处理设备及其他设备的使用情况与主会场相同。

4.2 视频系统

视频系统配置情况与主会场相同。

4.3 会议系统

午宴厅设计了2套独立不同的会议系统供场馆方选择使用。与主会场相同，配置了TAIDEN全数字有线会议系统和Beyerdynamic数字无线会议系统。

午宴时除采用一套有线手拉手会议系统外，还增加了一套有线会议Shure传声器作为备份。

4.4 红外同传系统

配备一套TAIDEN的数字红外同传系统，可满足15+1种语言的同声传译，午宴厅设14间固定同声传译室。每间配有2台翻译单元和2台19英寸LCD监视器。

会议和同传信号可送至博览中心各听会场所等。

5 新闻发布厅音视频系统

新闻发布厅（图13）位于博览中心一区，约2 000 m2，作为新闻发布使用。

5.1 扩声系统

新闻发布厅主要用于大型国际会议、新闻发布等。

扩声系统扩声系统技术指标与主会场相同。

在主席台两侧上方吊挂两组K&F线阵列扬声器覆盖全场，流动K&F全频扬声器作为返送。

顶部安装24只K&F全频扬声器覆盖全场，也可在新闻发布厅分隔时独立使用。

调音台采用一主一备的方式（主SSL、备Midas），并在扩声控制室和现场设有两个调音位，确保会议的顺利进行。

数字音频处理设备、其他设备的使用情况与主会场相同。

5.2 视频系统

视频系统包括在新闻发布厅内设有8台Panasonic高清摄像机，安装在新闻发布厅四周墙面上，可拍摄主席或记者的不同图像。

既可通过SDI视频矩阵（Extron），也可通过SVSI视频编码方式，将视频信号送至各听会区域等。

5.3 红外同传系统

配备一套TAIDEN的数字红外同传系统，可满足15+1种语言的同声传译，新闻发布厅设14间固定同声传译室。各配有2台翻译单元和2台19英寸LCD监视器。

会议和同传信号可送至博览中心各听会场所等。

5.4 舞台灯光、舞台机械

新闻发布厅设计考虑了会议灯光，包括逆光、顶光以及面光等。满足中央电视台（“央视”）提出的垂直照度800 lx、色温3 200 K的要求。

峰会筹备期间，会务组为考虑领导人安全，设计做了以下修改。

（1）拆除了主席台上方的部分灯杆，仅保留主席台背景板后的逆光。

（2）适当调整面光灯方向，避免直射领导人。

（3）在面光灯上增加柔光纸和升温膜，使新闻发布厅内色温达到4 000 K。

（4）在侧面灯架上补充侧光，减少由于缺少顶光使得面光会在主题墙上留下的阴影。

6 接待厅、门厅扩声系统

接待厅（图14）和门厅位于博览中心的二层，约1 800 m2，满足仪式类集会形式。

接待厅扩声系统包括：

（1）在接见厅四周墙面暗装四只数字控制导向阵列扬声器（Renkus-Heinz），满足仪式扩声需要。

（2）配置BOSE流动扬声器，供不同场景的使用。

门厅的扩声系统包括：在场内灯柱下方暗装全频扬声器，共6只，提供场内的背景音乐。

7 其他会议功能房间

所有具有会议功能的房间均有听会要求。

听会内容包括主会场、午宴厅、新闻发布厅传来的音频、视频、会议同传信号。

音频信号除通过原有会议中心的专用音频网络以外，还备份了物理线路，从中央控制机房通过音频光端机分别送至各听会点，每个听会点含2路音频信号。

视频信号从中央控制机房分别送至各听会点，每个听会点含2路SDI信号，采用光纤传输。

会议同传信号从中央控制机房通过音频光端机分别送至各听会点，每个听会点含16路会议同传信号，接流动红外辐射板，听会人员可通过红外接收机收听。另外听会区域也可通过专用音频网络接收会议同传信号。

听会室、中小会议室采用国产Beta Three全频扬声器。

8 小结

测量调试后，会场内各功能房间内无回声、颤动回声、声聚焦等声缺陷，扩声系统运行正常，语言清晰度良好，得到一致的好评。

（编辑 王 芳）