由于屋顶太矮、麦克风距离太远，而且有时音响效果很差，长期以来会议室对于局部放大都是一种挑战，这已不是什么秘密。有时，如“隐形”麦克风和扬声器等美学方面的考虑，比如潜在声增益(PAG)等技术问题具有更高的优先级。对于A/V系统集成公司的挑战是要满足客户的视觉要求，同时坚持仍然服从物理规律的正确的系统设计。 
    为什么在一般会议室中这样的设计目标难以达到？因为反馈是声学距离的函数。PAG是反馈前音响系统可以达到的理论极限。简化的开阔地数学公式说明了产生反馈涉及的基本因素。
    PAG= 20log((D0* D1)/( D2 Ds)-6dBfsm-10log(NOM))
    D0=讲话者(或声源)到最远听众的距离
    D1=麦克风到播放该麦克风信号的最近扬声器的距离
    D2=最近的扬声器到听众的距离
    Ds=麦克风到讲话者(声源)的距离
    6 dBfsm为反馈稳定性的极值
    NOM为打开的麦克风数
    请注意，这个公式没有考虑任何电子控制。相反，它仅仅是基于放大系统各部分之间的距离关系。如果扬声器离听众更近，PAG升高。如果麦克风离讲话者更近，PAG升高。如果扬声器离开麦克风，那么PAG升高。相反的变化将降低增益。这些基本关系是会议室中各种问题的关键所在。
    与一场摇滚音乐会不同，摇滚音乐会中演出者举着麦克风离嘴很近，会议室具有相当大的Ds (麦克风到声源)的距离。不佳的设计趋势，如天花板安装的麦克风或麦克风安装在离讲话者4-6英尺，都会对的局部音响效果的改善具有破坏作用。将麦克风从离讲话者6英寸远移至离讲话者6英尺，将使PAS损失超过21分贝。使扬声器之间更密集，通常安装架空在低矮的天花板上，PAG值落至不合格的数值以下，增加了反馈的可能性。
    提供给系统设计师的工具之一是利用mix-minus扬声器系统，这种系统得名于每个扬声器将对室内所有麦克风减去离扬声器太近以至于产生反馈的麦克风进行混合。这一概念对于音频系统设计并不是什么新东西——一个好的监控设备工程师会告诉你，如果音乐家不坚持要在监控设备中听到自己的声音，他就可以得到良好的反馈前增益。当演员的声音不是混合中的一部分时，监控设备扬声器可以响亮得多。
    mix-minus设计有哪些优势呢？首先，该系统将得到更好的反馈前增益。它还将在更高的音量水平工作，并提高与会者的语音清晰度。mix-minus设计能够克服一些视觉设计问题。在某些情况下，甚至可以让一个天花板麦克风系统工作得更好。
    会议室设计中mix-minus系统的基础概念使用各种各样的方法已经有已经好几年了。嵌入式安装扬声器是一种普遍的方法，当麦克风被启动时，靠近麦克风的本地扬声器将由一组继电器自动减弱或关掉。
    其缺点是不能两个人同时讲话，特别与对方讲话。因为他们的扬声器将被关掉，他们将无法听到另一个人说什么。
    在“罗伯特议事规则”环境下，这种方法很奏效。但是如果会议中很多人同时说话，嵌入式安装顾此失彼此，因而有背于小组动态要求。
    从本质上，mix-minus通过改变公式中的D1而控制PAG。如果麦克风不被混入非常紧密的扬声器，则D1增加而PAG升高。这里有一个例子。在一个理论上的会议室中，话筒放在桌上，而扬声器直接在每个座椅位置的上方(图1)。
 
图. 1 未采用mix-minus解决方案的安排。在麦克风1 (M1 )和扬声器1 (S1 )与2 (S2 )之间出现反馈。
    扬声器1(S1)，直接在麦克风1(M1 )上方，将在相当低放大音量水平产生反馈。如果我们采用mix-minus系统，M1不被混合至S1。相反，它只混合至房间内更远的扬声器。本质上，我们已经增加了D1，从而提高了系统的PAG(图2 )。
 
图2 一个基本mix-minus系统(M1只发送至S6和S7)。M1在S1至S4根本没有被放大。没有出现反馈。M1是在高音量水平混合至S6和S7。
    让我们将这一概念的讨论更进一步。首先，建立一个麦克风在其最大音量水平的参考距离。从逻辑上讲，这将在距离麦克风最远的扬声器。因此，更近的扬声器可以随着与麦克风的距离更接近，而以不断下降的音量水平被混合。
    这可以按下列公式计算：Ld=20(Dx/Dr)，其中，
    Ld是以分贝表示的音量水平的下降(一般为负数) 
    Dx是你计算增益下降的扬声器的距离
    Dr是参考(最远)扬声器的距离。
    现在，我们就可以计算每个扬声器和增益下降(如现M1相关的)。在声学上，这意味着当产生一个来自M1的信号时，每一个扬声器的SPL水平(在麦克风位置测量的)将是相同的。在PAG公式中，这将被视为等效声学距离(EAD)。所有扬声器，与在M1听到的一样，将在同一音量水平。
    如果我们根据计算所得的M1音量水平设置每个扬声器，将使与会者听到更均匀的M1覆盖。注意，房间内每一个扬声器产生的音量水平将累积。最后总增益将仍低于在参考距离承载信号的扬声器(图3 )。
 
图3 随着与M1距离的增加而逐渐提高的音量水平。M1不是在S1和S2进行放大。没有出现反馈。M1在逐渐提高的音量水平被混合至S3、S4和S5。M1以高音量水平被混合至S6和S7。
    到目前为止实例中的这些计算只适用于M1和所有扬声器之间的距离关系。应以同样方法计算每个麦克风与扬声器的关系。mix-minu系统引入了“交叉增益”的术语。每个麦克风与扬声器组合(M3到S4，M7到S8)是一个交叉点——一个输入到一个输出的虚拟音频交汇点。每个交叉点，可以有不同的基于麦克风距扬声器距离的增益结构。大型mix-minus系统将具有每个交叉点音量水平不同的输入至输出矩阵。如果系统有16个输入至16个输出，矩阵将有256个交叉点(16乘以16)。在图4中，你可以看到在桌子中间不同音量水平的麦克风都与不同的扬声器相关。
 
图4 中间麦克风音量水平分布
    加起来，所有的麦克风——每个以自己的音量水平发送至扬声器——展现了送往扬声器的最终混合。坐在桌子顶端S1下的人，不会听到自己的声音来自头顶上的扬声器，而在房间内所有人都将清楚地听到他的声音，如同他将听到他们每人一样，因为他们被混合到他的扬声器中了。
    mix-minus设计可以克服天花板麦克风问题吗？在某种程度上，mix-minus可以改善天花板麦克风产生的严格的增益限制。然而，也存在一些严格的局限性。采取仔细看一下图5所示的天花板麦克风系统。

图5如图中天花板上同时安装麦克风和扬声器是不可行的
    在这种情况下，天花板麦克风与扬声器的距离如此之近，以致他们在拾取人语音之前，将“听到”即使是很低音量水平的扬声器。为了使mix-minus正常工作，麦克风仍然必须比靠近任何附近扬声器更近地靠近(语音)源。为使这一系统工作，必须设计更大的扬声器/麦克风空间和更先进的mix-minus设置(图6)。
 
图6 具有针对M1的先进mix-minus系统的天花板麦克风系统。
    M1只在桌子最远端扬声器4中被最放大到最大音量。S3以承载较低音量水平的M1，而S1和S2根本不带承载M1。中间麦克风将只能由较低音量水平的外围扬声器承载，而M4的分布将是M1的镜像。
    你怎样设计/预测合适的音量水平呢？最容易的办法是要构造一个电子表格，麦克风在竖排而扬声器在横排。输入每个扬声器距每个麦克风的距离。在另外一个单元格中，输入你的参考距离(即房间中最长的麦克风-扬声器距离)。在第二块单元格，利用20log (D1/Dr)计算音量水平的变化。D1是交叉点单元的值。Dr是参考单元的值。将每个数值答案单元的格式设为不带小数位。结果表格给出了每个交叉点音量水平的合适音量水平。
    帮助性提示：如果扬声器距离小于12英尺，将交叉增益设置为“off”。任何人坐在12英尺以内都已足够近，可以无局部放大听到讲话者。
    麦克风至扬声器距离表
麦克风数                    扬声器数

M1	5	10	15	20	25	30
M2	10	5	10	15	20	25
M3	15	10	5	10	15	20
M4	20	15	10	5	10	15
M5	25	20	15	10	5	10
M6	30	25	20	15	10	5

15 10 5 最长麦克风至扬声器距离=30
麦克风至扬声器距离表
麦克风数                扬声器数 

M1	-16	-10	-6	-4	-2	0
M2	-10	-16	-10	-6	-4	-2
M3	-6	-10	-16	-10	-6	-4
M4	-4	-6	-10	-16	-10	-6
M5	-2	-4	-6	-10	-16	-10
M6	0	-2	-4	-6	-10	-16

    现在你有了理论模型，但实际上你如何在系统设计中实现这一概念呢？专门设计需要专门的设备。幸而，现代DSP产品方便了这种设计。你需要的产品将有能力与任何多输入多输出组合相混合。一种全自动功能，将帮助它保持打开的麦克风(NOM)数一直等于1，从而使增益保持为PAG公式中的最大值。基于要求的输入数和要求的输出数选择DSP设备。记住你需要针对每个混合的离散输出。6扬声器区？6个组合。如果你建立了前面所述的电子表格，你可以直接将音量水平插入DSP处理器的交叉增益控制。
    与DSP要求相一致的将是需要针对每个扬声器区的离散放大器。注意扬声器区实际上可能有一个以上的扬声器。在一个扬声器区有两个承载同样混合的扬声器对于mix-minus系统不是什么非同寻常的。要小心扬声器阻抗。每个扬声器区将需要“位置”以进行扬声器到放大器的布线。
    mix-minus 对于如法庭等其他低增益系统有所帮助。在图7中，mix-minus应用于法官的扬声器、证人、辩护人、公诉人、书记以及陪审团(两个扬声器)。由于只有法官的麦克风不被混入她的扬声器中，她获得了优良的增益。她可以很容易听到其他任何人的讲话。
 
图.7 法庭设计采用了针对证人、辩护人、证人和书记的mix-minus系统。通过70伏分布式系统，座位区具有充分的混合。
    mix-minus有一些缺点和局限性——这种方案并不是对所有低增益系统都能包治百病。首先，如果麦克风太靠近扬声器仍然有可能出现反馈——这是一种最常见于天花板装麦克风或台式扬声器的情况。尽管是mix-minus系统，反馈回路也可会很容易产生。这里有一个例子。 M1不被混合至S1。M7不被混至S7。但M1是以全增益放大输入S7。如果S7太接近M7，来自M1的信号将很容易被M7拾取，那么它被反馈至S1的混合。通过这种双重通路，M1仍然终结于S1的混合，而牺牲了反馈前增益。
    第二个缺点是费用增加。每个扬声器要求有多个放大器和多条线缆。采用分布式70伏特系统并不奏效，因为它不容许每个扬声器有独立的混合。一般来说，放大器不一定要很大，假设每个扬声器可能只需要大约1/4瓦特向听众提供所需的SPL。
    什么时候mix-minus就不再是一个有效的解决办法了呢？如果麦克风-扬声器距离(D1)超过12到15英尺，mix-minus可能收效甚微。一旦得到扬声器远到足以减少反馈回路，mix-minus 的效力变得很不明显。有了适当的麦克风/扬声器选择和安置，一个带天花板扬声器的高天花板，没有mix-minus一般也可以非常有效地运行，而一个简单的70伏分布式扬声器系统将工作得不错。
    如果麦克风太远(即超过6英尺，如同在高天花板的情况下)，那么PAG就不够了，即使带有强大的mix-minus矩阵。所以，如果麦克风也被安装在天花板上，那么与上一段讨论相同的房间将是一个灾难。
    记住，所有mix-minus系统所做的是影响PAG公式中的D1距离。反馈是一个声学物理的函数。你不能收买也不能改变物理规律，一个设计不当的系统通常试图要那么做。如果保持设计简单，而且没有太多设计的条条框框，mix-minus系统可以把只有一些只有简单功能的房间带入完善的功能领域。现在，只要mix-minus可以应对坏幻灯片放映问题……