网络化音频传输技术在播出系统上的应用新进展

□张 晨 邹璐璐

全数字播出系统已在全国各地广播电台得到了应用，许多电台采用专业广播级的数字调音台和数字矩阵作为核心播出主传输链路，配置网络化监测和网络化矩阵作为备用传输链路，借助控制软件对主播出传输链路上数字或模拟音频信号进行取样分析，并切换相应的应急处理信号。目前正在使用的数字播出调音台和播出矩阵大部分来自于欧美生产厂商，而网络智能化监控系统则由国内公司自行研发，大多通过无源分配的方式在播出传输主通道上对关键节点的数字或模拟音频信号进行取样，然后转换为网络音频信号进行分析并实现各种监测电平显示、报警和自动启动相应的应急切换。虽然结合了对机房环境温度、湿度以及保安视频监控的一体化显示和记录，但不具备对直播调音台和播出矩阵系统内部数据如系统内同步、取样频率、电平和相位以及设备机箱内部温度和湿度数据的监测，而不能提供设备故障前的预警。

德国DHD 公司于2003年推出的52 系列播出设备是新一代的基于专业无压缩网络音频传输平台的广播数字调音台和矩阵。其系统全面采用AoIP 网络音频新技术，摈弃传统的音频处理机箱结构，形成以DSP 集线器为中心的网络分布式架构，具备基于以太网络技术的千兆音频网络光纤接口。在一个光纤通道上同时传输高达512 路的千兆音频和控制数据包以及同步数据。具备丰富的网络化控制管理，监测与智能灵活的应急切换功能。不仅实现了播出系统以AoIP 技术进行无压缩音频传输，并且具备对播出核心设备内部状态以及光纤传输通道上的网络化监控及智能应急处理能力。

分散式网络新结构

DHD52 系列在音频处理系统上有巨大的突破性的创新，打破了多年来常见的机箱插卡式的结构。52 系列的DSP 处理核心和所有的I/O 接口模块都是一个个独立的19”/1U 高度的结构，模块上具备网络集线器功能，带有多个标准的RJ45 接口，通过符合AoIP 技术的网线（被称为DHD APC 网线接口）与控制面模块和所有的I/O 模块相连，在一根网线上同时传输48CH 音频（含同步）、电源和控制数据包，并具备千兆音频传输光端接口（被称为DHD GA 光接口）。一个光端接口双向传输512CH的音频，同时传输监测和控制数据包，音频传输能力是MADI 光缆传输量的16 倍。

这些新式的DSP 模块在精巧的外形下却拥有超乎想象的巨大处理能力，作为调音台的核心时，最高支持64 个推子、48 路立体声母线；作为矩阵使用时拥有高达8000×8000的切换能力。无论调音台还是矩阵，所有的音频通路都可以拥有音频处理能力，可获得混音、均衡和动态处理、增益和相位调整等多项处理；每个DSP 内置200×200 对讲矩阵，在千兆光纤音频传输技术支持下很容易实现全台范围的对讲。

DHD 音频网络传输

DHD的APC 和GA 音频网络音频传输是超低延时和唯一取样同步数据高质量无损数字音频网络传输。

DHD APC 和GA 传输

DHD GA 意思是“千兆音频传输”在光纤电缆上以标准的千兆以太协议传输数据，同时传输512 路音频输入和512 路音频输出加上IP-基础的100MBit/s 控制数据包。应用DHD GA 接口进行不同设备之间的DSP 核心至DSP 核心之间的连接，以及DSP 核心与I/O 接口模块之间的连接，支持长达500 米的多模光纤传输以及长达几十千米的单模光纤传输。GA 光纤通道可以应用在直播室与主控矩阵之间的连接，或主控与发射台站之间的连接等，或远距离扩展连接I/O 接口。

DHD APC 意思是“音频、电源和控制”，在一根CAT 网线上以标准的以太数据方式传输，同时在每一个RJ45 接口上传输音频48 路输入和48 路输出以及IP-基础10MBit/s的控制数据包。APC 常被用于调音台和矩阵内部的连接，也可以用于不同DSP 系统之间的连接。使用DHD APC 接口可以进行大系统内不同的DSP 核心之间的连接或进行DSP 核心与输入和输出接口模块之间的连接。DHD APC 在标准CAT 网线上传输长达100 米。

音频网络所带来的优点

由于DHD52 系列采用了网络音频传输平台技术，由此带来了很多的前所未有的新功能和优点。

一、系统升级扩展和维护非常方便。系统扩展不再局限于机箱插卡位置的多少和控制面主机框的大小。所有种类的I/O 模块和控制面都通过APC 网线与DSP 网络集线器相连，需要增加扩展或维修更换控制推子和I/O，只需要简单地增加网线的连接，非常方便。DSP 集线器网口可以通过级联更多的集线器进行扩展。

二、布线少，安装非常灵便。DHD DSP 和I/O 模块之间或DSP 和DSP 之间采用DHD APC 网线连接或DHD GA千兆音频光纤传输，一根APC 网线双向传输48CH 音频，一根GA 光纤上双向传输512CH 音频，大大减小了常规集成布线量，但传输能力却百倍的增加。由于I/O 模块不再局限地被安装在一个固定的机箱内，I/O 模块与DSP 之间仅仅是网线或光纤的连接，I/O 模块可以被灵活的安装在任何需要接入信号的位置，大大提高了灵活性。

三、整体播出系统被无缝融合为一体。由于APC 网线传输和GA 光纤传输不仅传输音频信号，也传输同步、时钟信号和控制监测数据，以前相互独立的播出机房系统和主控系统将无缝交融为一个整体系统，在任何一个设备上都可以监测和遥控其他设备的功能。如在直播室检测到故障，就可以自动触发切换主控的一个应急切换开关，或触发一个报警显示。在主控矩阵也可以十分容易地遥控直播室的调音台推子或按键的开关等。

四、内置内部通信矩阵可以构成全播出系统范围的内部通信对讲系统。目前大部分同类设备，一般只能做到直播室和自身导播室的对讲，而无法实现直播室与主控的对讲，更不具备全播出系统范围的内部通信。DHD 52 系列DSP 内置200×200的对讲矩阵，在不用增加任何额外费用的情况下，即可实现直播室、导播室、主控之间的全方位相互对讲通信。

五、低耗电，更环保。DHD52 系列的所有I/O 模块、DSP 模块以及控制面的推子模块都是独立模块，每个模块的耗电非常低，大约在3W—15W 左右不等，一套16 推子的调音台的耗电总计在100W 左右，而目前其他同类产品的耗电基本在200W 左右。DHD52 系列数字调音台控制面还具备屏保功能，即在一段时间内没有任何操作的情况下，控制面上的所有指示灯自动进入半暗状态，一旦有操作自动恢复常态，既节能也可以延长硬件使用寿命。

六、检测到故障后自动触发切换应急处理并报警。DHD 52 系列的核心模块DSP 内置多路电平和相位检测功能，检测点可以自由设置在需要的输入通路和输出通路上，检测电平门限和保持时间可以由用户设置。一旦检测到故障可以在触摸屏上显示报警信息，也可以触发音频报警并自动触发切换内置或外置应急处理通道。

七、内置播出延时。DHD 52 系列DSP 具备内置的防亵渎播出延时功能，调音台内部延时后的输出信号由系统内部直接输出至任何物理接口，包括AES/EBU、模拟和MADI 以及GA 光纤接口，延时时间可以自由设置，还可以通过GPIO 与作为备份通路的外置延时器相互同步遥控，简化了系统环节，提高了系统的安全性。

八、母线多，最多可达32/48 条立体声PGM 母线。母线的数量是衡量DSP 处理能力的一个常规标准。DHD 有两种52/XC 和52/XD DSP 核心模块供选用。通常电台直播调音台选用的52/XC DSP 具备高达32 条立体声PGM 输出母线，如果用52/XD 可以获得48 条立体声PGM 输出母线。

九、内置欧广联R128 标准的响度表。DHD 52 系列DSP 内置R128 标准的响度表显示功能。该表显示在彩色触摸屏上，显示方式和参考电平等参数都可以自由设置。

十、具备多种IP 基础的网络音频接口，可以组成IP 以太基础的网络系统，在应用软件的支持下实现网络化的远程监控和管理以及应急切换。DHD 提供专为连接播出工作站音频I/O 接口而设计的IP I/O 模块，可以直接将工作站PC 主机普通网卡连接至该模块的网络接口，获得16CH的音频输入和输出。工作站无需再配置昂贵的音频接口卡，不仅为电台节约了成本，而且提高了输出和输出通道的数量。同时DHD 还有IP Dante 数字音频接口，为连接Dante AoIP 设备和接口而设计，兼容AES67 AoIP 协议。

十一、所有的控制面按键和触摸屏都可以由用户编程，使用灵活。DHD 52 系列的彩色触摸屏上具备系统内部监测信息显示，触摸屏可自编程以创建新的显示内容和操作功能按键。控制面上的所有按键都可以被编程创建个性化的控制面和新的功能按键。

DHD 52 系列网络数字调音台由于诸多的优点，被中央台和国际台及众多的省级电台认可并采用，诸多的新播出系统全线采用了52 系列的播出系统，它的网络音频传输技术也被运用于大量的应用之中。