Zamontowanie głośnika obok 120 mikrofonów jest złym pomysłem; My zrobiliśmy to tak.

Zintegrowany konferencyjny sufitowy mikrofon matrycowy MXA902 to połączenie mikrofonu matrycowego, głośnika oraz procesora DSP w jednym montowanym na suficie urządzeniu. Chociaż zamontowanie głośnika wewnątrz sufitowego mikrofonu matrycowego wydaje się łatwą sprawą, to w praktyce okazało się niezwykle trudne.  Rozmawialiśmy z Mattem Koschakiem, inżynierem w Shure Electro-Acoustic Design Lab, o wyzwaniach, którym musieli stawić czoło.

Chris: W jaki sposób wybraliście odpowiedni głośnik dla MXA902?

Matt: Potrzebowaliśmy głośnika o dużej głośności, dobrej zrozumiałości mowy oraz szerokim kącie propagacji dźwięku. Znaleźliśmy 2,5-calowy głośnik z magnesem neodymowym, które spełnił wszystkie nasze wymagania dotyczące wydajności i mieścił się w dostępnej przestrzeni. Byliśmy zaskoczeni tym, jak dużą głośność możemy uzyskać z tego głośnika i podczas testów musieliśmy go ściszyć, ponieważ był on zbyt głośny.

Musieliśmy zapewnić mu też odpowiedni poziom mocy. Potrzeby w zakresie zasilania mikrofonu matrycowego oraz procesora DSP były już bliskie maksimum, jakie może zapewnić PoE. Dlatego też musieliśmy przejść na zasilanie PoE+, aby zapewnić wystarczający prąd dla wzmacniacza i uzyskać taki poziom głośności, na którym nam zależało.

Chris: Jaki wpływ miało umieszczenie głośnika tak blisko mikrofonów?

Matt: Z tego względu, że głośnik jest praktycznie 5 centymetrów od najbliższego mu mikrofonu, a co więcej jest tam 120 mikrofonów, niezwykle trudno było odizolować dźwięk z niego od mikrofonów.  Należy pamiętać, że czułość mikrofonu musi być wysoka, aby przechwytywać głos mówców z dużej odległości, a głośnik musi niekiedy pracować całkiem głośno, w zależności od warunków akustycznych i potrzeb w danym pomieszczeniu.  Na samym początku energia akustyczna z głośnika przyczyniała się do pewnych brzęczeń, drgań i rezonansów powodowanych przez maskownicę i to nie brzmiało dobrze.  Zastosowaliśmy trochę materiału dźwiękochłonnego, które pomógł wyeliminować fale stojące w całej konstrukcji i sprawił, że grill przestał brzęczeć.

Chris: Jak duża bliskość mikrofonów i głośnika wpłynęła na eliminowanie echa?

Matt: Gdy dźwięk z głośnika jest odbierany przez mikrofony, wówczas powstaje echo akustyczne, które jest dużym problemem w przypadku produktów konferencyjnych.  W MXA902 głośnik jest bardzo blisko mikrofonów, a mikrofony są bardzo czułe. To sprawia, że praca modułu eliminatora echa akustycznego (AEC) jest o wiele cięższa.  Zespół pracujący nad DSP spędził mnóstwo czasu odpowiednio strojąc algorytm usuwania echa akustycznego, aby wszystko brzmiało bardzo naturalnie, nawet przy takiej bliskości głośnika.  Bez tych modyfikacji procesora DSP, postanie MXA902 nie byłoby możliwe.

Przed jakim największym wyzwaniem stanęliście podczas pracy nad projektem MXA902?

Matt: Jednym z najbardziej skomplikowanych etapów tego projektu było zapanowanie nad wibracjami mechanicznymi. Nie chcieliśmy, aby głośnik przekazywał wibracje na mikrofony lub inne elementy tej konstrukcji, ponieważ niektóre z jego części, takie jak grill czy rama mogły powodować brzęczenie lub inne przydźwięki. Sporo czasu poświęciliśmy na odizolowanie drgań mechanicznych od konstrukcji głośnika.

Oczywiście mamy ogromne doświadczenie w projektowaniu elementów antywstrząsowych do mikrofonów, co bardzo nam pomogło.  Istotą sprawy jest znalezienie dokładnie takiego materiału, który będzie maksymalnie tłumił energię, z którą masz do czynienia. Ten materiał musi też spełniać wymagania przeciwpożarowe UL, ponieważ będzie on montowany w przestrzeni sufitowej. I oczywiście musiał przejść test upadku. Nie może ulec rozerwaniu, jeśli mikrofon uderzy o podłogę. Zastosowane rozwiązanie antywstrząsowe musiało też być właściwe dla ograniczeń przestrzeni i masy związanych z montażem sufitowym.

Chris: Czy zapewnienie uzyskania certyfikacji z platformami do współpracy miało wpływ na projekt MXA902?

Matt: Posiadanie certyfikatu przez MXA902 dla Microsoft Teams, Zoom i innych platform było celem od samego początku tego projektu. Musieliśmy spełnić kilka z bardzo rygorystycznych standardów wydajności w zakresie interaktywności oraz usuwania echa. Musieliśmy zmierzyć jak wiele dźwięków z głośnika jest odbieranych przez mikrofony, gdy nikt w pomieszczeniu nie mówi (określane jako rozmowa jednostronna), a także gdy ktoś w sali rozmawia z inną osobą ze zdalnego połączenia (określane jako rozmowa dwustronna). Wymagało to licznych testów oraz różnych modyfikacji, aby znaleźć właściwe ustawienia i zoptymalizować interaktywność oraz wydajność w usuwaniu echa w przypadku tych wspomnianych warunków.

Chris: Czy doświadczyliście jakichś niespodzianek, których się nie spodziewaliście?

Matt: W pewnym momencie pojawił się dziwny brzęczący dźwięk, prawie jak kazoo. Aby dowiedzieć się, skąd pochodzi ten dźwięk, przeprowadzaliśmy test w różnych miejscach mówiąc „trzymaj tutaj palec”, dopóki nie zlokalizowaliśmy jego źródło. Okazało się, że jest nim tkanina za grillem. Kiedy tkanina była wzbudzana przez głośnik, wpadała w wibrację i wydawała brzęczący dźwięk, podobnie jak kawałek papieru przed głośnikiem. Kiedy tkanina była wzbudzana przez głośnik, wpadała w wibrację i wydawała brzęczący dźwięk, podobnie jak kawałek papieru przed głośnikiem.

Zintegrowany konferencyjny sufitowy mikrofon matrycowy MXA902 jest zaprojektowany tak, aby był łatwy w instalacji i obsłudze, że można nawet nie pomyśleć o zaawansowanej technologii w jego środku. Nieustanne zaangażowanie naszej firmy w innowacyjność i doskonałość jest powodem, dla którego nie musisz o tym myśleć.  Więcej informacji na temat MXA902 można uzyskać kontaktując się z lokalnym przedstawicielem Shure.