新聞演播室音頻系統升級與實施

肖 如

（株洲市廣播電視臺，湖南 株洲 412000）

1 演播室背景介紹

新聞類節目是電視臺所有節目類型中的重中之重，新聞演播室系統也是技術部門最重視的一個領域[1]。株洲市廣播電視臺的150 m2新聞演播室于2010年投入使用，當時搭建的是標清系統，至今已使用十余年時間。作為早期的獨立多景區演播室，它承擔著株洲市廣播電視臺新聞綜合頻道的《株洲新聞聯播》《晚間報道》《株洲話》等多檔重要欄目的直播錄制工作[2]。2013年，演播室進行了一次改造，當時考慮臺播出系統為標清系統，升級了一些視頻設備，音頻部分沒有變動，把演播室改造為高標清混合系統。現如今，播出系統已改為高清播出，演播室的大部分設備都已老化且不支持高清化制作，無法滿足媒體新聞節目的生產需要，存在安全播出的隱患。

2 音頻系統升級設計

150 m2演播室承擔日常新聞播報、新聞專題訪談節目的制作和播出。新聞直播對系統的要求最主要的是性能穩定、設備故障率低。在系統改造時，要充分考慮到新聞播出的特殊性，從而確保新聞節目的安全播出。

2.1 升級原因與目的

臺播出系統已經高清化運行，媒體節目要求高清制作，對演播室制作技術提出更高的要求，需要演播室具備高清制作能力。由此，株洲市廣播電視臺決定對150 m2新聞演播室進行升級改造。改造設計應本著合理配置、完善系統、節省造價的原則，必須充分考慮并利用現有設備，系統建成后須能與原有設備無縫鏈接、配套使用。升級后的音頻系統要求布局合理、便于操作、信號調配靈活、維護方便。要保證主、備系統能夠靈活倒換，保證節目安全生產播出。系統設計除了符合關于高清數字電視設備系統的技術標準外，還要有一定擴展性，能夠滿足融媒體中心將來有可能增設的節目制作需求。

2.2 系統架構

新聞演播室音頻系統為立體聲播出系統，需具備完善的信號同步和延時處理系統。系統設備包括廣播級數字調音臺、有線與無線傳聲器、電話耦合器、錄像機、播放服務器及其他周邊設備。整個音頻系統采用數字與模擬信號混合使用的方式。系統改造完成后，演播室的所有音源信號（在線包裝除外）全部經無源話筒分配器一分為二，分別接入主備調音臺，各自獨立混音。經二選一切換器后，數字信號送至加嵌卡，與視頻以SDI嵌入方式送播控中心和記錄設備，以減少信號在傳輸過程中的損失。導播間內部連接中，部分采用模擬信號，以避免轉換誤差。

2.3 設備的選型

在電視新聞播出中，音頻相對于視頻有著更高的出錯率。因此，為了保障重要新聞欄目的安全直播，安全性永遠是音頻工作者對系統設計的第一要求。此次改造升級了數字調音臺替換老調音臺，并新增備份的錄像機、數字調音臺，采用主備調音臺的冗余設計作應急切換，確保節目進行過程中不因設備故障或線路問題造成聲音指標極度惡化或中斷的情況，其他音源設備未做變動。采用主、備兩個調音臺同時對信號進行處理的最大好處是，兩個調音臺同時出故障的概率要遠遠小于其中一臺出現故障的概率。兩個調音臺獨立工作且互為備份，這樣可以保證在其中一個調音臺故障時，另一臺能迅速承擔起系統信號處理和調度的任務，從而大大提高了系統可靠性和快速反應能力[3]。

安全生產播出是做節目的基礎。演播室配置的廣播級數字調音臺作為整個系統的核心設備，要求其安全性能高，操作方便。由于150 m2演播室的信號來源多（總控播出服務器、在線圖文包裝、主持人話筒收音、非編服務器、錄像機等），因此調音臺的接口必須能滿足演播室所有設備音頻信號的輸入、輸出要求（包括數字音頻、模擬音頻）。本次改造選擇了英國的ALEEN&HEATH的SQ7作為主調音臺。SQ由Allen & Heath的96 kHz XCVI FPGA引擎驅動，具有低至0.7 ms的超低延遲以及可變位深，也能兼容前沿的音頻網絡標準。把Dante或Waves等音頻網絡卡添加到SQ的I/O端口，就能集成固定安裝系統。它具備Slink智能端口，可以通過大量96 kHz和48 kHz的擴展機架和舞臺接口箱（如AB168、AR2412、AR84和DX168）擴展至48路話筒輸入，96 kHz FPGA 處理核心，48路輸入通道配備，DEEP處理架構，33個推子/6層，12路立體聲混音輸出+LR，3路立體聲矩陣輸出，AES 3輸出滿足了目前演播室新聞節目在直播與錄制上的要求。從空間、經濟、可行性等多個方面考慮，設計人員選擇了英國的Soundcraft Si Performer作為備調音臺，對系統一些常用的信號源進行備份。其配有16個內置可調用麥克風前置功放和8路立體聲輸入以及兩個ViSi Connect?可選卡插槽，提供大量附加的數字I/O連接。

2.4 音頻信號的輸入與輸出

150 m2新聞演播室從物理位置上大致分為演播室（內場）和導控室（外場）兩個部分。演播室常規設計了三個景區，包括兩個坐播景區和一個站播景區。根據不同的節目需求，固定設置了2支領夾無線話筒和2個桌面有線話筒（互為備份）。這4路聲音信號通過無源話筒分配器一分為二，分別送給主備調音臺。景區還設有音頻接口板，滿足節目的額外需求。導控室的輸入信號有多路，其中有TH-804B電話耦合器，主播出工作站（播放制作好的稿件、廣告、宣傳片）、備播出工作站，SONY PMW-1000主硬盤錄像機、SONY PMW-1000備硬盤錄像機、索貝非編服務器。這些音源信號通過2個8路無源話筒分配器一分為二分配后，與1路在線包裝數字信號（片尾音樂）、2路攝像機CCU隨機話筒聲音，按需分別送入主備調音臺。主備調音臺的模擬輸出和數字輸出都分別送給了2選1音頻切換器。正常播出時，用主調音臺的數字信號輸出，在主調音臺發生突發情況時，迅速啟用備調音臺進行播出，從而不影響節目的正常制作和播出。實際應用中，兩張調音臺設置完成后，同步操作。

在此系統中，主、備調音臺輸出的數字信號通過2選1切換器后，給到數字音分卡，分出6路信號。其中，兩路信號送至系統中的加嵌卡，以SDI嵌入方式給視頻分配器后，一路送給總控播出，一路送給視頻矩陣再送給總控，還有一路給高標清轉換卡送矩陣、CCU及機柜接口板。其他4路給到操作臺與機柜作備用信號。主、備調音臺輸出的模擬信號通過2選1切換器后，經過兩張模擬音分卡，按需送給SXS錄像機、索貝非編服務器回采、電話耦合器、監聽音箱以及機柜接口板等等有需要的設備。同時，主調音臺還有兩路模擬信號經過模數轉換后變成數字信號輸出，給到機柜作為預留備用信號[4]。整體信號路由如圖1所示。

圖1 音頻系統信號框圖

2.5 信號的記錄存儲

演播室系統記錄存儲設備主要為兩臺SONY PMW-1000錄像機，新聞直播時實時采集信號。兩臺錄像機互為備份，防止設備故障導致節目記錄保存中斷；同時配有一臺雙通道的索貝非編工作站進行新聞回采記錄保存。

錄像機和索貝非編工作站的記錄信號都有4路，分別是2路模擬音分卡提供的模擬信號，2路加嵌卡提供的SDI信號，保持信號的相對獨立性，保障系統沒有單一崩潰點。系統還預留了一路SDI信號到視頻矩陣，用作系統備用。

2.6 節目實例分析

整體完成升級改造后，系統運行正常。以受眾每天關注的時事欄目《株洲新聞聯播》為例，其采用雙機位播出，使用一主一備兩支有線話筒，音頻技術人員在調音臺上進行話筒與播出工作站的切換。編輯在制作網完成當天全部稿件的制作，審核完成后打包成視頻文件從遷移服務器遷移到主備播出服務器上。導播間配有兩臺播出工作站，遙控主備播出服務器播放視頻，二者都通過主調音臺的數字輸出加嵌后以SDI形式給總控直接播出。同時，索貝非編和硬盤錄像機實時采集，完成當天新聞的備份記錄[5]。

3 結 語

150 m2新聞直播演播室音頻系統的成功升級改造及平穩運行，助力株洲廣播電視臺新聞類節目為廣大觀眾奉上有高度、有深度、有溫度的實效新聞。隨著新媒體的到來，電視臺不斷嘗試利用網絡等新媒體技術完成電視新聞類節目的制播，現代電視技術日新月異，設備也在不斷更新升級。面對新系統和新技術，工作人員要大膽地運用和實踐。在直播新聞演播室音頻技術升級的背后，相關人員應該清楚地認識到，改造工作既要考慮技術升級和擴展能力，體現先進性和前瞻性，與時俱進，又要構建安全可靠、高效合適的高清節目制作音頻系統，保證節目安全播出。