隨著混合式工作和學習的興起，用戶對會議室、董事會議室、開放空間、協作空間和教室的使用需求不斷變化，這些空間在設備配置與維護上面臨著巨大挑戰。

　　在許多應用中，空間系統由于多種技術的嵌入變得愈發復雜，相關人員也需要掌握更多技術知識才能運行和維護。這種需要手動配置和更換設備的技術已經過時，降低系統設計、安裝、調試成本并簡化技術管理和系統復雜性是大勢所趨。

　　如何將創新思維應用于技術，以及如何將其體現在產品中從而為不斷變化的需求空間提供一種全新的強適應性解決方案是目前行業聚焦的問題。音頻會議系統應易于安裝，并能根據房間情況進行自動配置和優化。

　　Nureva的統一覆蓋范圍圖是其專利的Microphone Mist™技術的特性之一，它采用了一種截然不同的方法，通過自動配置功能持續優化音頻性能，并降低總成本。隨著技術的不斷發展，工作和學習場景中出現越來越多的遠程參與者，他們需要可靠且性能一致的音頻系統。統一覆蓋范圍圖就是為了滿足這一需求而設計的(見照片1)。

照片1：這是一張Nureva應用于階梯教室的照片。請注意兩側墻壁上的Nureva HDL410壁掛式麥克風和揚聲器系統。

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大型空間面對的會議挑戰

　　在只需要一臺音頻設備的小型空間中，傳統音頻會議技術面臨的挑戰并不是很明顯。

　　單個會議設備的安裝、配置和優化通常比較簡單(見圖1a)。在小型空間中，一臺設備足夠滿足需求，系統在房間內的覆蓋和設置大多不是問題。圖1b顯示了Microphone Mist™技術在較小的空間內如何利用數以千計的虛擬麥克風實現全室覆蓋。

圖1：此處顯示了傳統音頻系統的覆蓋范圍(a)和Nureva系統的統一覆蓋范圍圖(b)。

　　對于傳統的麥克風陣列系統來說，隨著房間面積的增加，其固有的復雜性會愈加明顯。工作人員需要根據房間的具體情況確定系統中陣列設備的數量、擺放位置和間距等問題。

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傳統音頻系統的劣勢與局限

　　在傳統音頻系統中，每臺陣列設備獨立運行，只覆蓋某一特定區域并具有獨特指向性，這樣就會導致覆蓋范圍的重疊(見圖2a)。在這種情況下，技術人員需要深諳聲學知識并了解每臺設備的具體性能屬性。覆蓋區域數量、波束寬度和指向等參數都需要進行單獨配置。

圖2：傳統系統的覆蓋范圍不可避免會有重疊(a);而Nureva系統擁有統一的覆蓋范圍圖(b)。

　　為了管理音頻拾取并處理音頻數據，傳統音頻系統需要用到第三方設備——數字信號處理器(DSP)。DSP通過混合和匹配陣列設備的音頻輸出實現房間覆蓋和音頻處理功能，如回聲消除(AEC)、增益結構(GS)、降噪(NR)、均衡(EQ)和覆蓋區域配置等。這些功能可以在單個設備上或在DSP單元中進行配置。

　　隨著越來越多的設備被添加到系統中，這些設備之間通常不能進行自動配置。每臺設備都被視為獨立個體，其功能需要手動集成到DSP中。

　　在傳統音頻系統中，即使是最簡單的安裝也需要手動配置單獨的DSP、麥克風和揚聲器設備。這種費時費力的系統已無法滿足現代混合式工作和學習空間的使用需求，是時候做出改變了。

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Nureva音頻系統的優勢與創新

　　Nureva認為，大型空間內的音頻系統應該具有與小型空間一樣的簡單化設置和配置過程及出色的系統性能。Nureva采用Microphone Mist™技術并通過全新的統一覆蓋范圍圖為用戶帶來可以自動配置的會議系統，該系統既適用于小型空間，也適用于大型空間。這種方法打破了傳統的系統模式，為用戶帶來性能出眾并具有成本效益的解決方案。

　　統一覆蓋范圍圖保留了統一虛擬麥克風覆蓋范圍圖解決方案的優勢(Nureva單陣列設備已提供該功能)，并將其從小型空間無縫擴展到大型空間(見圖2b)。統一覆蓋范圍圖使來自兩臺設備的物理麥克風協同工作，形成一個覆蓋整個房間的組合麥克風陣列，同時保證整體的安裝和系統調試過程不變。

　　借助Nureva的統一覆蓋范圍圖，正在申請專利的校準信號(calibration signals)可用于推導實時系統配置和優化的房間覆蓋范圍圖，不再需要專業的技術人員。當系統啟動時，這項功能會自動運行，從而根據設備位置創建動態的統一覆蓋范圍圖。與傳統系統(見圖2a)不同，覆蓋范圍圖在小型和大型空間中的指向和分布是一樣的，無需處理/管理設備，也不會產生重疊的覆蓋區域。

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為什么需要統一覆蓋范圍圖？

　　實現最優的房間覆蓋和音頻性能的方法是安裝一個大型的3D麥克風陣列——在整個房間內配置數以千計的物理麥克風。當然，考慮到成本和復雜性，這種方法是不現實的。Nureva的統一覆蓋范圍圖是次佳選擇，這種方法克服了傳統系統的局限性并擁有多種優勢。

　　1，統一覆蓋范圍圖消除了不同陣列設備和區域之間的位置沖突，每個虛擬麥克風都擁有單獨的位置，不會產生覆蓋范圍重疊，因此拾音目標和音頻信號路徑是清晰干凈的，并針對房間中的所有位置進行了優化。

　　2，所有物理麥克風都可用于為房間中的任意虛擬麥克風提供增益，這意味著系統可以保持一致的講話和背景噪聲電平，同時顯著減少噪聲偽影和系統失真。傳統音頻系統則會將增益限制在單個陣列設備或區域，從而產生不均勻的增益和背景噪聲電平以及設備間的失真偽影。

　　3，遠程與會者聽到的室內每個講話者的聲音都是自然一致的，因為系統不會在配置可能不同的設備或區域之間進行切換。例如，不同的區域波束寬度(寬、中或窄)可能會對遠端通話的音質產生不利影響。

　　4，由于每個虛擬麥克風位置都采用相同的音頻處理鏈，因此該處理鏈得到簡化、優化并保持穩定。這可以消除分層或級聯音頻處理鏈中由于每臺設備單獨進行音頻處理所可能發生的意外配置或操作。

　　5，因為各個虛擬麥克風不會重疊，因此可以配置獨立的目標參數，從而忽略或增強房間內基于固定位置的聲源，如HVAC通風口和風扇。這樣可以更簡單有效地管理不需要的聲源。如果一個HVAC通風口位于傳統音頻系統的兩個覆蓋區之間，那么系統中的每個設備都需要處理該噪聲源。如果不需要的聲源位于重疊覆蓋區域的中間，則會對該區域內所有需要的聲源產生負面影響。

　　6，通過統一覆蓋范圍圖可以輕松管理邊移動邊講話的人的聲音。一個具有固定位置的虛擬麥克風永遠不會與另一個具有獨立位置的虛擬麥克風發生覆蓋沖突或重疊。講話者可以輕松地在虛擬麥克風之間移動，系統只需調整聚焦參數就能獲得一致的音頻性能。在傳統音頻系統中，區域和設備范圍的重疊通常是難以處理問題，需要復雜的切換和處理邏輯并結合不同的音頻處理鏈才能解決。

　　7，物理陣列設備的擺放位置不再關鍵。在傳統音頻系統中，每個陣列設備都需要負責房間內一個特定區域，具有獨立的覆蓋范圍圖和配置。而有了統一覆蓋范圍圖功能后，新增設備可以被合并到物理陣列中，提供增益和增加的覆蓋范圍圖支持。這就像通過加大馬力而不是增加第二個發動機來驅動第二個輪子。

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調試時間決定一切

　　統一覆蓋范圍圖的優勢在調試時間和成本方面影響顯著。在傳統音頻系統中，由于房間的尺寸和復雜性等問題，通常需要漫長的調試過程。但有了自動的統一覆蓋范圍圖，整個過程只需幾分鐘。隨著房間數量的增加，技術人員的成本效益也更為顯著。

　　在傳統音頻會議系統中，當增加新設備時，配置和調試的復雜性就會增加(見圖3a)，專業技術人員就會需要花費更多的時間。第1步，技術人員可能需要對網絡和設備參數進行手動配置，一些系統需要專用的本地房間網絡。網絡配置好后，從設備到DSP的每個虛擬音頻路徑連接都需要由技術人員完成(第2步)，這可能是一項復雜而冗長的技術任務。第3步，技術人員需要為每臺設備配置系統覆蓋模式和指向，同時要考慮麥克風陣列設備的類型和位置、可用覆蓋模式、區域數量、區域重疊和波束寬度。第4步，技術人員必須檢查每個設備的音頻參數以確定每個設備是否需要設置專門的參數，如AEC、EQ、NR、延遲和增益，或全局參數是否充足。然后，需要進行全面測試，即第5步，從而確定是否做出了正確的設置選擇。如果需要，技術人員還要進行調整和校準，可能必須重復整個過程，直到系統達到所需的性能才能完成調試。

　　圖3：傳統音頻系統的不同覆蓋區域配置(a)與Nureva音頻系統的統一覆蓋范圍圖配置(b)對比。

　　Nureva的統一覆蓋范圍圖極大地簡化了這個過程(見圖3b)。第1步是插入所有設備并打開系統。第2步，系統在每個設備之間發送正在申請專利的專有校準信號。這樣可以使系統在三維空間中定位兩個設備，然后構建組合的物理陣列。系統了解每臺設備相對于另一臺設備的精確位置。在第3步中，這些信息被用來動態地構建統一覆蓋范圍圖，提供與房間相匹配的完整覆蓋。由于單個陣列被視為一個物理組合陣列，因此系統可以校準和優化AEC、NR和增益參數，并且不需要特定設備的分層配置或混合覆蓋范圍圖。在這個過程的所有步驟中，都不需要技術人員對系統進行手動配置和優化。

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優化音頻定位和處理能力

　　統一覆蓋范圍圖的第二個關鍵優勢與音頻定位和處理有關。雖然不同的傳統系統之間的具體流程可能有所不同，但有經驗的人都清楚，它們都非常復雜。在傳統系統中，挑戰和問題是眾所周知且持續存在的。

　　傳統系統的第1步是確定房間內講話者的位置(見圖4a)。由于分布式設備和覆蓋區域的存在，這一步驟會面臨很大的技術挑戰。由于每個陣列設備負責房間的特定部分，因此音頻系統需要在不同的陣列設備中選擇正確的設備和區域的個體或組合來準確定位講話者。如果講話者位于區域之間或兩個陣列設備之間的重疊范圍內，就會面臨更艱巨的挑戰。

　　圖4：使用傳統系統進行聲源定位和處理(a)與使用Nureva系統進行聲源定位和處理(b)的對比。

　　對于這個問題，可以通過下面這個類比更好的解釋：當手機通話信號在兩個或多個手機基站之間不斷被拾取會產生一系列問題，如串線、切線、掉線和極差的語音通話質量，這些與在傳統會議系統中使用獨立的麥克風陣列所可能產生的問題相似。它們都源于每個單獨的陣列(或基站)覆蓋各自的區域，并會形成重疊的覆蓋。如果講話者在整個房間內移動(或在基站間游走)，那么挑戰就會更加嚴峻。由于每個陣列設備獨立工作，因此系統必須決定如何切換、混合或忽略來自每個設備的不同信號。傳統會議系統需要適應并不斷地在DSP上做出正確的定位和混合決策才能確保遠端的音頻質量保持最佳狀態。

　　為了增加復雜性，音頻處理功能可能分層進行，也可能在設備之間進行組合處理。根據系統的配置方式，可能會有多層音頻處理，每個陣列設備可能會進行自己的增益、均衡和NR處理。一旦信號被DSP接收，就可以在各個陣列設備已經實現的各種處理之上進行額外處理。處理過程可能取決于設備，也可能由DSP驅動，而用戶自己很難知曉。

　　上述這些情況都會增加處理不一致和設備配置/管理不正確的可能性。UC&C客戶端需要進行適應和調整，就會導致遠程與會者的音頻性能不一致。當某一組織管理多個會議室時，可能很難在所有房間內保持一致的系統音頻質量。

　　現在，我們有了新方法解決這些問題——Nureva的統一覆蓋范圍圖(以及功能更強大的Microphone Mist™技術平臺)極大地簡化和優化了聲源定位過程。

　　如圖4b所示，系統首先在統一覆蓋范圍圖內使用專利的定位算法對聲源進行定位和聚焦。系統不需要在陣列設備和各個陣列覆蓋區域之間進行復雜的切換，也不需要在區域和單獨的陣列設備之間進行混合。大型空間內音頻系統的搭建與小型空間一樣簡便。

　　一旦陣列集中在統一覆蓋范圍圖中適當的虛擬麥克風上，Microphone Mist™技術就會開始進行音頻處理。該技術會專注于一個虛擬麥克風的單個組合陣列進行高效且優化的音頻處理路徑，不會出現不必要的設備間級聯或重復處理。其結果會產生一致且優質的回聲消除、增益結構、背景噪聲和降噪性能。系統不再需要適應可能具有獨立的AEC、PEQ、NR和增益配置參數的不同陣列設備。UC&C客戶端將始終呈現一致的音頻信號，而遠端通話的音頻性能將保持優化。無論安裝該系統的房間尺寸或復雜性如何，Nureva的新型架構都能簡化音頻處理鏈。

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總述

　　統一覆蓋范圍圖能夠提供一致、卓越的音頻體驗，同時消除傳統音頻系統設置/配置的復雜性。統一覆蓋范圍圖可以自動調整和適應房間，在優化大型空間音頻的同時，顯著減輕系統安裝和管理負擔。它能夠為用戶帶來煥然一新的房間音頻體驗。