Микрофоны серии Parlé с функцией отслеживания источника звука

В данной статье приводится информация о микрофонах Beamtracking™ серии Parlé компании Biamp. Ниже рассматриваются некоторые ключевые технологии, обеспечивающие работу этих микрофонов, а также возможности программного обеспечения, которые можно использовать для их настройки и регулировки.

Обзор оборудования

Топология

TCM-XA / TCM-XEX / TCM-X

TTM-Х / TTM-XEX

ТКМ-1A / ТСМ-1 / ТСМ-1EX

Разводка кабелей

Каждый модуль TCM-1 или TCM-1A позволяет использовать до двух микрофонных модулей расширения TCM-1EX, соединенных последовательно стандартным кабелем категории не ниже CAT5. Это означает, что всего лишь один кабель, проложенный от потолка до процессора DSP, позволяет охватить три микрофонных массива с функцией отслеживания источника сигнала. А этого должно быть достаточно для большинства конференц-залов небольшого и среднего размера.* Модели TCM-X и TTM -X имеют немного другую топологию. Каждый сетевой модуль AVB поддерживает до двух микрофонных массивов. Таким образом, можно использовать один модуль TCM-X (или TCM-XA) и подключить к тому же сетевому модулю один массив микрофонов TCM-XEX, предназначенный для расширения системы. То же самое относится к моделям TTM-X и TTM-XEX.

Максимальное расстояние между любым сетевым модулем и сетевым коммутатором с поддержкой AVB составляет 100 метров. Прямое соединение между модулем TCM-1 / TCM-1A и первым модулем TCM-1EX не может превышать 10 метров. Прямое кабельное соединение между первым и вторым модулями TCM-1EX также имеет ограничение в 10 метров. Во всех моделях входящий в комплект подвесной микрофон можно опускать не более чем на 3 метра, включая любой фиксатор кабеля внутри потолочной коробки. Подвесной модуль TCM-1 доступен в белом или черном цветовом исполнении.

Максимальное расстояние между сетевым модулем и микрофонным массивом для моделей TCM-X, TCM-XEX, TTM-X или TTM-XEX составляет 10 метров. Обратите внимание, что это общее расстояние входит двухметровый кабель, входящий в комплект настольного микрофонного массива TTM. Кабель TTM можно удлинить не более чем на восемь метров без учета прилагаемого кабеля. Для удлинения используется соединитель RJ-45 и дополнительный кабель типа «витая пара».

* При установке на высоте 2,5 метра микрофон Parlé с функцией отслеживания источника звука обеспечивает соответствие стандарту STIPA A при диаметре зоны покрытия 5 метров. Условия помещения во время измерения: RT60 (при 5 метрах) = 425 мс, взвешенный по уровню собственных шумов (у микрофона) = 38 dBSPL-A.

Питание устройства

Каждый сетевой модуль получает питание по соединению Ethernet. Каждое устройство имеет следующие требования к питанию:

Сетевые модули можно напрямую подключать к порту AVB на устройстве класса сервера Tesira с источником питания PoE+ или к порту PoE+ на сетевом коммутаторе с поддержкой AVB.

Ключевые технологии

Формирование луча - это способность формировать или управлять диаграммой направленности (или полярностью) микрофона. Рассмотрим ситуацию, когда в помещении имеется несколько микрофонов, или, как в данном конкретном случае, несколько элементов в массиве. Звук будет поступать на каждый микрофон с разной задержкой и уровнем.

Процессор DSP позволяет сформировать диаграмму чувствительности микрофона, компенсируя разницу в задержке и уровне между микрофонами массива. Один подвесной модуль TCM-1 имеет восемь микрофонных элементов, совместно создающих три зоны по 120°, каждая со своим собственным управляемым лучом. Это позволяет полностью охватить пространство на все 360°. Один микрофонный массив TCM-X или TTM-X имеет 16 микрофонных элементов для создания четырех зон по 90° каждая с одинаковыми возможностями управления.

Все это хорошо, но формирование луча не является чем-то новым, и эта технология используется во множестве существующих в настоящее время моделей микрофонов. Уникальность серии Parlé заключается в том, что микрофоны используют технологию отслеживания, позволяющую анализировать сигналы от каждого микрофонного элемента для определения местоположения источника звука (говорящего человека), и затем передают эту информацию в алгоритм формирования луча для соответствующего изменения диаграммы направленности. Это достигается, в частности, с помощью процесса, называемого «отслеживанием голосовой активности» (Voice Activity Tracking).

Отслеживание голосовой активности

Когда сигнал поступает на микрофонный массив Parlé, он одновременно передается через AVB на устройство серверного класса Tesira и применяется для отслеживания. Алгоритм отслеживания использует активное шумоподавление, позволяющее гарантировать, что такие источники шумов в помещении, как потолочные проекторы и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, не приведут к ложному отслеживанию сигнала.

Микрофонные массивы Parlé оптимизированы для отслеживания сигналов только в частотном диапазоне человеческого голоса, что расширяет возможности алгоритма отслеживания и позволяет сосредоточиться на голосах говорящих в комнате. Затем эта информация передается в формирователь луча, который изменяет диаграмму полярности и направляет ее на обнаруженный голосовой источник.

Устройство отслеживания действует как в горизонтальной (влево и вправо), так и в вертикальной (вверх и вниз) плоскостях, работая независимо в каждой из доступных зон.

Взвешивание луча

Добавление возможностей отслеживания к функции формирования диаграммы направленности микрофонного массива создает проблему, которую необходимо решать. Если одного говорящего отслеживают два луча в одном подвесном устройстве, например, когда этот человек находится между двумя зонами покрытия, это может привести к гребенчатой фильтрации или другим фазовым проблемам. Для борьбы с ними была реализована концепция взвешивания луча. Если на одного и того же говорящего направлены два луча, анализируются оба сигнала, и для подачи в оставшуюся часть цепи прохождения сигнала будет выбран только более сильный сигнал.

Взвешивание луча предотвращает фазовые проблемы, которые могут возникать из-за отслеживания одного и того же сигнала двумя лучами. Однако когда сигналы различаются, например, во время разговора двух людей, это не помешает использованию нескольких лучей для правильного захвата голосов в нескольких зонах покрытия микрофонного массива. Подобная обработка выполняется внутри сетевого модуля.

Интеллектуальное микширование

Функция взвешивания решает проблему использования нескольких лучей в одном массиве микрофонов для получения сигнала от одного говорящего. Но как насчет того случая, когда одного говорящего отслеживают лучи нескольких микрофонных массивов? Для этого была введена концепция интеллектуального микширования (Intelligent Mixing).

Если в помещении установлено два микрофонных массива, они оба будут отслеживать источник человеческого голоса. Интеллектуальное микширование является алгоритмом, используемым после отслеживания. Данный алгоритм позволяет системе определить, какой из подвесных микрофонных модулей имеет лучший сигнал, и использовать его в окончательном микшировании. Это относится только к общему источнику сигнала. Если в помещении имеются отдельные сигналы, активными будут оставаться несколько микрофонных массивов.

Интеллектуальное микширование для микрофонов с отслеживанием источника звука при добавлении в файл структуры Tesira входит в модуль Gating Auto Mixer (автоматический микшер с гейтом). В диалоговом окне инициализации модуля Gating Auto Mixer выберите «Preconfigure for Beamtracking Mics» (Предварительная настройка для микрофонов с отслеживанием источника сигнала). Это позволяет оптимизировать настройки автоматического микшера для использования с микрофонами серии Parlé. В качестве визуальной индикации выбора данной функции в правом нижнем углу Gating Auto Mixer будет отображаться «BT».

Взаимодействие с AEC

Микрофоны Biamp с отслеживанием источника сигнала разрабатывались с учетом их совместной работы в системах конференцсвязи. А о конференцсвязи невозможно говорить, не упоминая функции акустического эхоподавления (AEC). Функция AEC является одним из самых важных, если не самым важным компонентом обработки в системе аудиоконференции. Поскольку компания Biamp включила в платформу Tesira не только алгоритм отслеживания источника звука, но и алгоритм AEC, они работают совместно и для обеспечения максимально высокого качества проводимых совещаний обмениваются между собой информацией.

Для каждого входа микрофона Parle необходим один канал обработки AEC. Модели TCM-X и TCM-EX потребуют двух каналов AEC (по одному на микрофон). Модель TCM-1 с двумя модулями TCM-1EX потребует трех каналов AEC (по одному на каждый подвесной модуль).

При разговоре на дальнем конце микрофон с отслеживанием проанализирует сигнал источника, идентифицирует его как человеческую речь и захочет отследить его. Однако наш алгоритм AEC способен сообщить устройству, что разговор ведется на дальнем конце. Это временно заблокирует лучи, не давая им отслеживать звучание на дальнем конце, воспроизводимое установленными в помещении громкоговорителями.

Подобное взаимодействие между алгоритмом AEC и алгоритмом отслеживания источника сигнала является запатентованной технологией, которая позволяет использовать только один канал AEC на весь микрофонный массив. Обычно в подобной ситуации требуется три канала AEC (по одному для каждого луча или зоны покрытия).

Программное обеспечение и программирование

Добавление микрофонов Biamp с отслеживанием источника сигнала в структуру системы является простой процедурой. Для помощи в настройке пользователю предоставлены все необходимые ресурсы. Ниже будут описаны модули, которые при использовании микрофонов Parlé следует включить во время программирования структуры системы, а также опции, предназначенные для оптимизации их настроек.

Parlé I/O Blocks

Микрофоны Parlé добавляются в конфигурацию из списка модулей ввода/вывода (I/O Blocks), которые находятся под панелью Audio Object Bar.

После выбора соответствующей модели и ее добавления в структуру системы появится диалоговое окно инициализации. Оно позволяет настроить следующее:

• Тип микрофона (TCM-1, TCM-1A, TCM-X, TCM-XA или TTM-X)
• Количество микрофонов (в зависимости от общего количества микрофонных массивов, подключенных к сетевому модулю)**
• Логические входы для управления светодиодами и отключения звука
• Отключение звука индивидуально или для группы из нескольких микрофонов
• Включение логических выходов, которые можно использовать для управления логическими функциями в платформе Tesira на основе состояния микрофона (включен/отключен)
• Включение выходов отдельных лучей (только для моделей TCM-X, TCM-XA, TTM-X)
• Добавление или удаление модулей усилителей при использовании встроенного усилителя TCM-1A или TCM-XA

** Максимальное количество микрофонов для моделей TCM-1 и TCM-1A равно трем, а для моделей TCM-X, TCM-XA, TTM-X равно двум.

После подтверждения конфигурации и нажатия кнопки OK модули будут добавлены в структуру системы. Например, при выборе модели TCM-XA с двумя микрофонами, модели TCM-1A с тремя микрофонами, каждая с усилителем, в структуру системы будут добавлены следующие модули:

Диалоговое окно управления для модуля ввода Parlé будет отображаться в зависимости от количества выбранных микрофонов. Для каждого микрофона в программном обеспечении будет представлен трекер с индикацией направления на источник сигнала, а также настройки отключения звука, уровня, высоты и среднеквадратического значения.

При прямом подключении к системе на трекере будет отображаться индикатор для каждого луча или зоны покрытия, а также обеспечиваться обратная связь для активности и отслеживания в этой зоне. Для микрофонных массивов TCM-X и TTM-X будут отображаться красный, зеленый, синий и желтый индикаторы четырех доступных лучей. Для микрофонного массива TCM-1 будут отображаться красный, зеленый и синий индикаторы трех доступных лучей.

В качестве высоты следует установить расстояние, измеренное от пола до микрофонного массива. Это значение влияет на максимальный угол в вертикальной плоскости, под которым микрофон будет отслеживать сигнал. Большее значение ограничит угол, не позволяя лучу отслеживать звук слишком близко к источникам, звучание которых идет от потолка. При более низком установленном значении увеличивается угол охвата для восприятия говорящих, находящихся ближе к вертикальному углу микрофона 0°.

Модуль обработки AEC

В большинстве случаев входной сигнал микрофона Parlé сначала подается на модуль обработки AEC. Рекомендуемая конфигурация для модуля обработки AEC при использовании в сочетании с микрофоном Biamp с отслеживанием источника сигнала:

NLP = Medium (NLP = Средний)

Noise Reduction = Low (Шумоподавление = Низкое)

AGC = Bypassed (АРУ = Обход)

Для быстрого внедрения этих параметров в диалоговое окно инициализации AEC был добавлен параметр «Preconfigure forBeamtracking Mics» (Предварительная настройка для микрофонов с отслеживанием источника звука). Наиболее важным из этих параметров является обход АРУ. При использовании микрофонов с отслеживанием источника звука желательно, чтобы автоматическая регулировка усиления выполнялась после автоматического микшера. Такая настройка АРУ будет включена автоматически при добавлении в систему пользовательского модуля обработки Parlé.

Для каждого микрофона Parlé требуется один канал AEC.

Модуль обработки Parlé

В целях упрощения настройки и развертывания в программное обеспечение Tesira (версия 3.14 и более поздние версии) был включен модуль обработки Parlé, имеющий предварительную оптимизированную настройку обработки DSP для микрофонов серии Parlé. Это позволяет сократить время программирования и обеспечить выполнение рекомендуемых шагов и настроек при включении микрофонов Parlé в структуру системы. Модули Parlé различаются в зависимости от количества каналов, но содержат одинаковые блоки обработки и один выход смикшированного сигнала.

Модуль включает в себя предварительные настройки, оптимизированные для различных акустических условий помещения. Для получения дополнительной информации обратитесь к статье, в которой описывается модуль обработки Parlé.

Модуль усилителя Parlé

При использовании встроенного двухканального усилителя модели TCM-1A или TCM-XA в структуру системы будет добавлен выходной модуль двухканального усилителя. Он позволяет устанавливать импеданс нагрузки, уровень, отключать звук, а также контролировать текущее состояние усилителя.

Особый интерес представляет индикатор Burst. Это визуальная индикация использования резервной мощности для обработки пиковых уровней аудиосигнала.

Пределы отслеживания

ПРИМЕЧАНИЕ: Данная функция отсутствует на моделях TCM-1, TCM-1A или TCM-1EX.

Трекер направления позволяет ограничивать отслеживание источника сигнала в пределах зон области покрытия микрофона. Внешняя кромка индикатора трекера разделена на несколько сегментов, цвет которых различен для каждого луча. Каждый сегмент разделен на дуги по 45 градусов, которые можно включать или отключать для ограничения отслеживания источника сигнала в этой области. Трекер на экране ориентирован как вид на микрофон сверху, а маленькая стрелка внизу обозначает расположение логотипа Biamp на микрофоне. Дуги с цветовой кодировкой являются переключателями, которые можно использовать для отключения. Это позволит не отслеживать шумы в конкретной зоне. Для включения или выключения сегментов луча нажимайте на сегмент дуги. Выключенный сегмент становится черным.

На приведенных ниже рисунках показан случай использования данной функции. Сегмент луча можно отключить, чтобы предотвратить отслеживание шумов, проникающих в комнату через дверной проем.

На следующих рисунках приводится пример, когда микрофон TTM-X размещен в конце небольшого стола для совещаний. В этом случае необходимо сделать так, чтобы микрофон не реагировал на настенный дисплей.

Утилиты настройки отслеживания источника сигнала

ПРИМЕЧАНИЕ: Данные функции отсутствуют на моделях TCM-1, TCM-1A или TCM-1EX.

Трекер обеспечивает доступ к двум полезным утилитам настройки, встроенным в микрофоны Parlé. Эти утилиты позволяют изменять характер работы светодиодного кольцевого индикатора микрофона.

None (Нет)

Когда выбрана данная настройка, светодиодный кольцевой индикатор будет работать в соответствии с настройками в диалоговом окне инициализации. Он будет либо соответствовать состоянию функции отключения микрофона в модуле, либо состоянию логических узлов ввода для управления светодиодом. Режимы Segments (Сегменты) и Demo Beams(Демонстрационные лучи) работают по таймеру, и через один час для этого параметра будет установлена настройка None (Нет).

Segments (Сегменты)

В этом режиме отключаются те сегменты кольцевого светодиодного индикатора, которые были отключены в трекере направления. Данную функцию полезно использовать при установке для определения тех физических зон, которые в данный момент на микрофоне отключены.

Demo Beams (Демонстрационные лучи)

В этом режиме отдельные светодиоды кольцевого индикатора загораются принудительно, показывая положение фактического луча. Это позволяет во время ввода системы в эксплуатацию отследить, какие лучи включены и куда они направлены. Обратите внимание, что в микрофон встроен автоматический микшер с общим усилением, который сводит аудиосигналы четырех отдельных лучей вместе в один аудиоканал. Если ни один из лучей не включен, кольцевой индикатор не будет гореть.

Соединения усилителя TCM-XA

Для подключения громкоговорителей к модели TCM-XA используется разъем RJ-45. Это упрощает интеграцию модели с громкоговорителями Biamp C-IC6. Для использования других громкоговорителей необходимо сделать адаптер из стандартного кабеля CAT. На соединителе контакты 1, 2, 3 и 6 используются для (+) громкоговорителя, а контакты 4, 5, 7 и 8 для (-) громкоговорителя.

Это соответствует парам 1 и 4 (синий / коричневый) для (-) громкоговорителя и парам 2 и 3 (оранжевый / зеленый) для (+) громкоговорителя. Благодаря такому использованию контактов результирующее соединение будет правильным независимо от используемого стандарта T568-A или T-568-B. Те же пары будут использоваться для (+) и (-) громкоговорителя даже при подключении кроссового кабеля.

Максимальное рекомендуемое расстояние между моделью TCM-XA и громкоговорителем составляет 40 метров. Такое расстояние передачи сигнала дает потери почти 3 дБ. Однако это значение учитывается в худшем случае использования кабеля 26AWG.

В приведенной ниже таблице показано расстояние, на котором потери на громкоговорителе будут составлять всего 1 дБ. С кабелем 26 AWG расстояние с потерями 1 дБ составляет почти 15 метров. Если модель TCM-XA устанавливается рядом с местом размещения громкоговорителя, длина кабеля, как правило, меньше, чем при установке устройства в стойку, расположенную удаленно. В стандартном кабеле CAT-5e обычно используются проводники 24 AWG, что позволяет иметь потери в 1 дБ на расстоянии 23 метра.

Обратите внимание, что кроме сечения проводников никакие другие указания или рекомендации относительно типа кабеля CAT не даются. Экранированный кабель НЕ требуется. Кабели категории CAT5e или CAT6a будут работать просто прекрасно, но так же, как и любой другой стандартный кабель «витая пара» с разъемами RJ-45.

Разъемы RJ-45 и Euroblock соединены параллельно. В зависимости от требований установки можно использовать любой из них, либо вместе.

Открытие и обеспечение связи

Микрофоны серии Parlé являются устройствами класса Audio Expander (расширитель аудиосигнала). Это означает, что для их обнаружения и управления ими в программном обеспечении Tesira необходимо наличие устройства серверного класса (TesiraSERVER, TesiraSERVER-IO или TesiraFORTÉ). В отличие от других подобных устройств, для управления соединением микрофонам Parlé не назначается IP-адрес. Для этого используется протокол AVB AVDECC (Audio Video Discovery, Enumeration,Connection management and Control – Открытие, регистрация, работа с подключением и управление аудио/видеоустройствами).

Микрофоны Parlé по-прежнему придерживаются правил обнаружения и обеспечения связи платформы Tesira, которые необходимы для других расширителей аудиосигнала. Это означает, что устройствам AVB по-прежнему необходима правильная настройка для работы в совместном или раздельном режимах.

Обычная система, в которой используется микрофон Parlé, включает одно устройство серверного класса, например, TesiraFORTÉ VT4, с микрофоном, напрямую подключенным к порту AVB устройства TesiraFORTÉ VT4 с подачей питания PoE+. Поскольку сети AVB и управления физически разделены, для этой настройки потребуется включить на устройстве серверного класса отдельные сети. Это позволит обнаруживать микрофон и поддерживать с ним связь.

Для обеспечения успешной настройки обнаружения устройств и связи с ними, пожалуйста, ознакомьтесь с основными правилами реализации раздельных сетей. В режиме раздельной сети IP-адреса AVB и управления (Control) должны находиться в разных подсетях. Если микрофон не отображается в списке удаленных устройств (Remote Devices), проверьте еще раз, не противоречат ли IP-адреса портов этим правилам.

Количество устройств

Ко всем системам Tesira с прошивкой версии 3.5 или более новой применяются следующие ограничения по количеству устройств:

• Каждый сервер (SERVER или SERVER-I/O) может выступать в качестве прокси-сервера для 24 устройств расширения в системах, которые включают модели TCM-X, TCM-XA, TTM-X, TCM-1, TCM-1A, AMP-450P или EX-UBT.
• Каждая платформа TesiraFORTÉ может выступать в качестве прокси-сервера для 12 устройств расширения в системах, которые включают модели TCM-X, TCM-XA, TTM-X, TCM-1, TCM-1A, AMP-450P или EX-UBT.
• Дополнительная информация о системных ограничениях по количеству устройств приводится в разделе «Системные ограничения» справки Tesira.

ПРИМЕЧАНИЕ: Микрофоны TCM-XEX, TTM-XEX и TCM-1EX не учитываются в общем количестве устройств расширения. Например, модель TCM-1A с двумя подключенными микрофонами TCM-1EX при рассмотрении количества устройств следует рассматривать как одно устройство расширения (TCM-1A).

Светодиодные индикаторы состояния Parlé

Сетевые модули TCM-X, TCM-XA, TTM-X, TCM-1 и TCM-1A, а также сами микрофонные массивы имеют светодиодные индикаторы, отображающие текущее состояние соответствующего устройства. Ниже приведен список режимов работы светодиодных индикаторов и их значений.

Другие инструкции

Смотреть все инструкции

#Инструкции

|

30 июня 2024

Как выполнить сопряжение устройств A6 / A7 и базовой станции M6 в системе iMage Подробнее

#Инструкции

|

30 июня 2024

Как подключить Maxhub BM31 к видеотерминалам Vinteo T/ST без проводов Подробнее

#Инструкции

|

18 августа 2023

Как подключить спикерфон Maxhub BM21 к компьютеру Подробнее

Заказать консультацию

Ваше имя:

Ваш телефон:

Ваша почта:

Ваше сообщение:

Прикрепить файл

Нажимая кнопку «Отправить», я даю свое согласие на обработку моих персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27.07.2006 года №152-ФЗ «О персональных данных», на условиях и для целей, определенных в Согласии на обработку персональных данных

Отправить