網絡化音頻傳輸技術在播出系統上的應用新進展

□張 晨 鄒璐璐

全數字播出系統已在全國各地廣播電臺得到了應用，許多電臺采用專業廣播級的數字調音臺和數字矩陣作為核心播出主傳輸鏈路，配置網絡化監測和網絡化矩陣作為備用傳輸鏈路，借助控制軟件對主播出傳輸鏈路上數字或模擬音頻信號進行取樣分析，并切換相應的應急處理信號。目前正在使用的數字播出調音臺和播出矩陣大部分來自于歐美生產廠商，而網絡智能化監控系統則由國內公司自行研發，大多通過無源分配的方式在播出傳輸主通道上對關鍵節點的數字或模擬音頻信號進行取樣，然后轉換為網絡音頻信號進行分析并實現各種監測電平顯示、報警和自動啟動相應的應急切換。雖然結合了對機房環境溫度、濕度以及保安視頻監控的一體化顯示和記錄，但不具備對直播調音臺和播出矩陣系統內部數據如系統內同步、取樣頻率、電平和相位以及設備機箱內部溫度和濕度數據的監測，而不能提供設備故障前的預警。

德國DHD 公司于2003年推出的52 系列播出設備是新一代的基于專業無壓縮網絡音頻傳輸平臺的廣播數字調音臺和矩陣。其系統全面采用AoIP 網絡音頻新技術，擯棄傳統的音頻處理機箱結構，形成以DSP 集線器為中心的網絡分布式架構，具備基于以太網絡技術的千兆音頻網絡光纖接口。在一個光纖通道上同時傳輸高達512 路的千兆音頻和控制數據包以及同步數據。具備豐富的網絡化控制管理，監測與智能靈活的應急切換功能。不僅實現了播出系統以AoIP 技術進行無壓縮音頻傳輸，并且具備對播出核心設備內部狀態以及光纖傳輸通道上的網絡化監控及智能應急處理能力。

分散式網絡新結構

DHD52 系列在音頻處理系統上有巨大的突破性的創新，打破了多年來常見的機箱插卡式的結構。52 系列的DSP 處理核心和所有的I/O 接口模塊都是一個個獨立的19”/1U 高度的結構，模塊上具備網絡集線器功能，帶有多個標準的RJ45 接口，通過符合AoIP 技術的網線（被稱為DHD APC 網線接口）與控制面模塊和所有的I/O 模塊相連，在一根網線上同時傳輸48CH 音頻（含同步）、電源和控制數據包，并具備千兆音頻傳輸光端接口（被稱為DHD GA 光接口）。一個光端接口雙向傳輸512CH的音頻，同時傳輸監測和控制數據包，音頻傳輸能力是MADI 光纜傳輸量的16 倍。

這些新式的DSP 模塊在精巧的外形下卻擁有超乎想象的巨大處理能力，作為調音臺的核心時，最高支持64 個推子、48 路立體聲母線；作為矩陣使用時擁有高達8000×8000的切換能力。無論調音臺還是矩陣，所有的音頻通路都可以擁有音頻處理能力，可獲得混音、均衡和動態處理、增益和相位調整等多項處理；每個DSP 內置200×200 對講矩陣，在千兆光纖音頻傳輸技術支持下很容易實現全臺范圍的對講。

DHD 音頻網絡傳輸

DHD的APC 和GA 音頻網絡音頻傳輸是超低延時和唯一取樣同步數據高質量無損數字音頻網絡傳輸。

DHD APC 和GA 傳輸

DHD GA 意思是“千兆音頻傳輸”在光纖電纜上以標準的千兆以太協議傳輸數據，同時傳輸512 路音頻輸入和512 路音頻輸出加上IP-基礎的100MBit/s 控制數據包。應用DHD GA 接口進行不同設備之間的DSP 核心至DSP 核心之間的連接，以及DSP 核心與I/O 接口模塊之間的連接，支持長達500 米的多模光纖傳輸以及長達幾十千米的單模光纖傳輸。GA 光纖通道可以應用在直播室與主控矩陣之間的連接，或主控與發射臺站之間的連接等，或遠距離擴展連接I/O 接口。

DHD APC 意思是“音頻、電源和控制”，在一根CAT 網線上以標準的以太數據方式傳輸，同時在每一個RJ45 接口上傳輸音頻48 路輸入和48 路輸出以及IP-基礎10MBit/s的控制數據包。APC 常被用于調音臺和矩陣內部的連接，也可以用于不同DSP 系統之間的連接。使用DHD APC 接口可以進行大系統內不同的DSP 核心之間的連接或進行DSP 核心與輸入和輸出接口模塊之間的連接。DHD APC 在標準CAT 網線上傳輸長達100 米。

音頻網絡所帶來的優點

由于DHD52 系列采用了網絡音頻傳輸平臺技術，由此帶來了很多的前所未有的新功能和優點。

一、系統升級擴展和維護非常方便。系統擴展不再局限于機箱插卡位置的多少和控制面主機框的大小。所有種類的I/O 模塊和控制面都通過APC 網線與DSP 網絡集線器相連，需要增加擴展或維修更換控制推子和I/O，只需要簡單地增加網線的連接，非常方便。DSP 集線器網口可以通過級聯更多的集線器進行擴展。

二、布線少，安裝非常靈便。DHD DSP 和I/O 模塊之間或DSP 和DSP 之間采用DHD APC 網線連接或DHD GA千兆音頻光纖傳輸，一根APC 網線雙向傳輸48CH 音頻，一根GA 光纖上雙向傳輸512CH 音頻，大大減小了常規集成布線量，但傳輸能力卻百倍的增加。由于I/O 模塊不再局限地被安裝在一個固定的機箱內，I/O 模塊與DSP 之間僅僅是網線或光纖的連接，I/O 模塊可以被靈活的安裝在任何需要接入信號的位置，大大提高了靈活性。

三、整體播出系統被無縫融合為一體。由于APC 網線傳輸和GA 光纖傳輸不僅傳輸音頻信號，也傳輸同步、時鐘信號和控制監測數據，以前相互獨立的播出機房系統和主控系統將無縫交融為一個整體系統，在任何一個設備上都可以監測和遙控其他設備的功能。如在直播室檢測到故障，就可以自動觸發切換主控的一個應急切換開關，或觸發一個報警顯示。在主控矩陣也可以十分容易地遙控直播室的調音臺推子或按鍵的開關等。

四、內置內部通信矩陣可以構成全播出系統范圍的內部通信對講系統。目前大部分同類設備，一般只能做到直播室和自身導播室的對講，而無法實現直播室與主控的對講，更不具備全播出系統范圍的內部通信。DHD 52 系列DSP 內置200×200的對講矩陣，在不用增加任何額外費用的情況下，即可實現直播室、導播室、主控之間的全方位相互對講通信。

五、低耗電，更環保。DHD52 系列的所有I/O 模塊、DSP 模塊以及控制面的推子模塊都是獨立模塊，每個模塊的耗電非常低，大約在3W—15W 左右不等，一套16 推子的調音臺的耗電總計在100W 左右，而目前其他同類產品的耗電基本在200W 左右。DHD52 系列數字調音臺控制面還具備屏保功能，即在一段時間內沒有任何操作的情況下，控制面上的所有指示燈自動進入半暗狀態，一旦有操作自動恢復常態，既節能也可以延長硬件使用壽命。

六、檢測到故障后自動觸發切換應急處理并報警。DHD 52 系列的核心模塊DSP 內置多路電平和相位檢測功能，檢測點可以自由設置在需要的輸入通路和輸出通路上，檢測電平門限和保持時間可以由用戶設置。一旦檢測到故障可以在觸摸屏上顯示報警信息，也可以觸發音頻報警并自動觸發切換內置或外置應急處理通道。

七、內置播出延時。DHD 52 系列DSP 具備內置的防褻瀆播出延時功能，調音臺內部延時后的輸出信號由系統內部直接輸出至任何物理接口，包括AES/EBU、模擬和MADI 以及GA 光纖接口，延時時間可以自由設置，還可以通過GPIO 與作為備份通路的外置延時器相互同步遙控，簡化了系統環節，提高了系統的安全性。

八、母線多，最多可達32/48 條立體聲PGM 母線。母線的數量是衡量DSP 處理能力的一個常規標準。DHD 有兩種52/XC 和52/XD DSP 核心模塊供選用。通常電臺直播調音臺選用的52/XC DSP 具備高達32 條立體聲PGM 輸出母線，如果用52/XD 可以獲得48 條立體聲PGM 輸出母線。

九、內置歐廣聯R128 標準的響度表。DHD 52 系列DSP 內置R128 標準的響度表顯示功能。該表顯示在彩色觸摸屏上，顯示方式和參考電平等參數都可以自由設置。

十、具備多種IP 基礎的網絡音頻接口，可以組成IP 以太基礎的網絡系統，在應用軟件的支持下實現網絡化的遠程監控和管理以及應急切換。DHD 提供專為連接播出工作站音頻I/O 接口而設計的IP I/O 模塊，可以直接將工作站PC 主機普通網卡連接至該模塊的網絡接口，獲得16CH的音頻輸入和輸出。工作站無需再配置昂貴的音頻接口卡，不僅為電臺節約了成本，而且提高了輸出和輸出通道的數量。同時DHD 還有IP Dante 數字音頻接口，為連接Dante AoIP 設備和接口而設計，兼容AES67 AoIP 協議。

十一、所有的控制面按鍵和觸摸屏都可以由用戶編程，使用靈活。DHD 52 系列的彩色觸摸屏上具備系統內部監測信息顯示，觸摸屏可自編程以創建新的顯示內容和操作功能按鍵。控制面上的所有按鍵都可以被編程創建個性化的控制面和新的功能按鍵。

DHD 52 系列網絡數字調音臺由于諸多的優點，被中央臺和國際臺及眾多的省級電臺認可并采用，諸多的新播出系統全線采用了52 系列的播出系統，它的網絡音頻傳輸技術也被運用于大量的應用之中。