电视台新闻制播演播室音频整体架构与系统连接

2020-06-18关童

电声技术 2020年3期

关童

(中央广播电视总台中央电视台，北京 100859)

C03演播室建设目标是新闻直播和新闻性专题制作的频道核心演播室，承担新址CCTV-4新闻和新闻性专题节目的24小时全时段直播。该演播室于2015年1月正式启用，分为演播室和导播间。演播室内设有主景区、访谈景区、站播区，承担着CCTV4常规二十四小时“中国新闻”的直播任务，以及“今日关注”“今日亚洲”等直播访谈专题节目的制作与播出。

1 音频播出系统总体设计

C03演播室的音频系统主要由主备调音台以及周边设备组成，主调音台为LAWO MC266，备调音台为YAMAHA 01V96。根据演播室常规节目的实际功能需要，系统整体设计如图1所示。

1.1 演播室主要信号源

(1)话筒信号源

话筒信号电平在-60 dBV(0.001伏)到-40 dBV(0.01伏)之间。话筒信号是从话筒输出的模拟低电平信号，信号送入调音台的话筒输入接口。经过话筒放大器将信号放大后送至调音台的信号分配系统。演播室初始配置采用了短杆桌架话筒8套，型号Schopes CCM4、无线纽扣话筒4套，其中无线话筒头型号Sennheiser MKE2-4，无线腰包型号Sennheiser SK5215-IIN、有线纽扣话筒4套，型号Sennheiser MKE2P。

(2)线路信号源

线路电平在0 dBV(1.000伏)范围内，其信号电平约为1 V。线路信号是播放器，电话耦合器等设备使用较多的模拟信号，信号电平较高，进入调音台时需接入线路输入卡，本演播室配置了电话耦合器2套，型号：JK audio digital hybrid innkeeper，四线信号3组。

(3)AES数字音频信号源

AES信号是AES3格式的数字音频信号，其协议规定使用一个XLR的接口传输2通道的数字信号，平衡的AES信号阻抗为110欧姆。根据节目形式和实际节目用途需要，AES信号源设置为：视频播出服务器MSV2台、视频延时器 DLY2台、视频外来信号MC12组、网络硬盘播放器VDR2台、在线包装CG2台、介质播放器MP2台、音频延时器AUDIO DLY1台、CD播放器1台。

(4)MADI数字音频信号源

MADI——光纤冗余连接信号是AES10格式的数字音频信号，可以传输双向64路单声道的数字音频通道，此信号是LAWO调音台接口箱和核心之间的主要传输信号。

1.2 演播室信号源分配

各类型信号源的分配原则一般为：主要话筒信号经过话筒分离器一分为二，输出的第一路送至播出调音台，第二路送至备份调音台。各种主要音源，播放器，效果器，外来信号等设备如果均有模拟和数字输出，则数字接口接入主调音台，模拟接口接入备调音台。若只有单一接口，则再将信号送至信号分离器进行分离，分离开的信号分别接入主备调音台。这样保证了主台出现故障要切换至备台时，备台依然可以控制最主要的音频信号源。音频信号分配器就是实现此功能的重要设备，它可将一路音频输入信号分配成多路音频输出信号，采用专用音频运算放大器，信号经过分配的同时，可实现一定的相位校正，在一定程度上纠正传输线路上的相位失真。

(1)话筒分离器

C03演播室采用的是EMO E335话筒信号分离器，这款Canford的产品结构坚固，工作寿命长。所有接口均为卡侬口平衡连接，有输入INPUT，一个直接输出DIRECT和两个变压器隔离输出OUTPUT A和OUTPUT B。配有幻像电源可以通过OUTPUT A或直接输出DIRECT提供给话筒。如果不需要幻像电源，则必须切断PCB上标记的链接。EMO E335有两个相位反向开关Phase Reverse，它们可以用来解决任何相位问题，比如错误的接线或故障导线，还可以用来减少舞台监听系统的啸叫问题。OUTPUT B上有一个地线悬浮开关Earth lift，用于控制接地回路，可以切断设备间的地线以降低噪声。在电气方面，E335是一个无源器件，其全范围频率响应为20 Hz至20 kHz，在30 Hz时输入电平为+4 dBu。C03演播室经过话筒分离器的话筒信号位于演播室北侧墙盒话筒输入1-6。

(2)无源模拟线路信号分离器

演播室采用了ProCo TradeTools 的LS82八通道线路信号分配器，将提供八个高质量的线路电平源信号分配功能，将每一路输入信号各分成两个信号输出，同时可提供高电隔离度的信号分配，在复杂的系统中可最大限度地减少来自可控硅照明调光器、无线电发射机和60 Hz交流电源线等干扰。LS82安装有ProCo LOT-P变压器，能够提供低阻抗输出，使其具有宽且平坦的频率响应和超低失真。C03演播室经过线路分离器的信号为电话耦合器Tel1和3的输入通道1，四线信号1。

(3)无源数字分离器

演播室采用的是ETS的Digital audio splitter pannel—PA835，用于分配AES/EBU数字音频信号，不需要分配放大器。一个输入INPUT信号，输出OUTPUTA、OUTPUTB两路信号，用于平衡的110欧姆信号，可将其信号电平调节至10V。由于其保持了适当的阻抗，每个单元可以级联。

主要外来信号等设备接入AES分离器，之后输出A接入主调音台，B接入备调音台。C03演播室使用了两个数字分离器，经过数字分离器的信号为MSV#1/2的AES1，DLY#1/2的 AES1，MC#9，MC#10的AES1和MC#1的AES1。

(4)模拟接口直接输入主调音台信号

无线话筒WMIC1和2，电话耦合器Tel2和4的输入通道1，四线信号2和3。

(5)数字接口直接输入主调音台信号

EMG-MSV#3的AES1，MC#1的 AES2，MC#2-4的AES1、AES2，MC#5-8的AES1、AES4，和MC#11、12的AES1，VDR#1/2的AES1，CG#1/2的AES1，MP#1的AES1，CD AES OUT，RB-S2 AES OUT。

1.3 演播室输出信号源

主调音台输出2路AES(4声道)节目音频信号给主嵌入器，2路AES(4声道)节目音频信号给收录嵌入器。备调音台输出2路AES(4声道)节目音频信号给备嵌入器。主调音台出现故障时，播出人员可通过音频跳线将备调音台的节目信号切入主路进行节目的备播。同时主调音台还输出1路AES信号至备台，所以当主加嵌故障时，切换至备加嵌的节目信号依然是主节目信号。

2 音频主系统构架与技术特点

2.1 10RU主机柜

(1)设有主备电源，所有部件可以热拔插。负责全部DSP和路由运算，提供数字音频接口AES3、MADI，拥有8 192×8 192矩阵节点，支持BB、WC、AES3时钟,并具有独家设计的双星架构和热冗余。

(2)核心采用模块化设计，系统主卡是系统核心，负责路由运算。冗余系统主卡内部采用双星形拓扑结构，设有16个接口卡插槽，支持AES3、MADI、ATM格式信号。新一代集成控制计算机里的Router Card，负责音频路由运算，是整个系统的心脏和大脑。

2.2 标准3U插卡机箱

(1)设有主备电源，机箱上所有板卡支持热拔插。提供各类音频、视频以及数据接口板卡，插卡机箱通过MADI或ATM光缆与HD Core进行连接，并配有独家的双星架构和无风扇设计。

(2)DALLIS接口箱Dallis series的I/O Card里设置有：模拟话筒/线路信号输入、AES3、ADAT、HD/SD SDI(Audio)、RS322、RS422、MIDI、GPIO。Master Card提供MADI接口与HD Core相连接，6RU的机箱设有16个音频接口卡宽插槽，两个MADI主卡插槽。

2.3 更安全的星形拓扑结构

所有板卡之间的相互连接方式采用了星形拓扑方式，如图2所示，其中任意一张子卡或连接发生故障时，不会影响其他板卡及系统的整体工作。

2.4 主调音台LAWO MC266技术特点

(1)LAWO MC266调音台的无源机箱背板使其具有超强稳定性，有效地避免了系统性死点。每块电路板均经过严格的环境测试，以保证在苛刻的环境下正常使用。

(2)开机无需顺序，进入工作状态只需一分钟。构建于自行研发的专用Linux平台，稳定性超强。模块化设计，全部部件支持热插拔。拥有可靠的传输连接和方式，单独组件复位，无需外接配置PC。

(3)完整独立的自动PSU冗余，音频通路、运算系统和控制系统均做到冗余，同时用户还可以自定义系统的冗余配置。

2.5 主调音台的输入输出能力

(1)输入

话筒输入x16，话筒卡941/51x2、线路输入x8、线路输入输出941/83x1、数字输入x32，数字输入输出卡943/53x2、数字输入卡943/03x6、GPIOx16,GPIO卡945/01x2。

(2)输出

线路输出x16,线路输入输出941/83x1、线路输出卡942/84x1、数字输出x8，数字输入输出卡943/53x2。

3 YAMAHA 01V96的系统构架与技术特点

3.1 系统构架

(1)01V96的插槽可在44.1/48 kHz下处理多达16个I/O通道，在96kHz下处理多达8个通道。其内置ADAT I/O可在44.1/48 kHz下承载8个通道或在96 kHz下承载4个通道。在安装了相应扩展卡(MY8AE96或MY8AE96s)的前提下，它还有一种双速模式，用于向支持更高采样率的外部设备发送数据。

(2)Yamaha 01V96有三个音量控制器层，分别控制混频器自身信号路径的输入、总线和辅助发送。16个全尺寸的电动音量控制器(fader)，用于控制channel和group电平、总线输出电平和通过“混合层”发送的Aux辅助电平，还有一个音量控制器用作立体声主音量控制器。第四层则预留用于通过MIDI控制计算机DAW，用户可以确定DAW层中控件发送的控制器信息。01V96内置了Steinberg的Nuendo和Digidesign的Pro Tools软件的模板，以及一个通用的DAW模板和其他流行的音序器和音频包的模板。DAW模板为01V96和其他Yamaha控制台提供了广泛的远程支持，使其几乎可以访问所有关键功能。

(3)Yamaha 01v96上部面板包含XLR和平衡插孔mic/Line 输入，其中insert 插孔插入后会覆盖XLR插孔。在四个通道的模块中可以切换幻像电源，12个mic/Line 通道在TRS插孔上有一个插入点insert，还有一个20dB的pad开关和一个旋转增益控制。调音台的最后四个通道只有输入插孔和增益控制，但通道15和16也有相关的源选择开关，可在输入插孔(CH15/16)和双轨输入(2TR IN)之间切换。

(4)Yamaha 01V96的控制面板是比较清晰和直观的，并且和物理接口的操作基本一致。通过连续点按Home按钮可以打开表桥选择页面(meter mode)，选择CH1—32，ST IN，MASTER、EFFECT，STEREO，POSITION等对应表桥。Home键上方有八个Aux按钮，可将相应编号的Aux发送给音量控制器。Aux键上方有12个显示访问按钮，可以直接进入EQ、dynamics或effect页面，还可以访问MIDI、路由、数字I/O和全局设置页面。Home键下方还有四个专用按钮，用于选择四个混音层，分别指定为Ch 1-16、Ch 17-32、Master(总线和辅助发送)和Remote，后者是MIDI控制器层。这里要注意的是，Aux发送控件在主层上不可用，仅在输入通道的两层上可用。

3.2 备调音的输入输出能力

(1)输入

话筒输入12路，线路输入6路、数字输入8路。

(2)输出

数字输出8路、线路输出8路、OMNI输出4路、ST输出1路、MON1路，耳机输出1路。

4 周边设备选型

4.1 信号播放及处理设备

CD机——TASCAM CD01U PRO、电话耦合器——JK AUDIO INKEEPER2、数字延时器——SONIFEX RB-DS2。这里要说明的是，演播室根据节目特点需要进行延时的音频信号均要通过视频系统的延时器统一进行延时，以确保和视频信号加嵌时声画同步，所以此延时器在播出中暂未使用。

4.2 监听设备

音频监听音箱——GENELEC 8020BPM DYNAUDIO、导演监听音箱——BM6AMKII、播音返送音箱——RH SGX41、演播室返送音箱——RH SGX81。其中播音返送音箱和演播室返送音箱暂未使用。监听耳机—SENNHEISER HD-280 PRO。

5 同步信号

演播室的同步系统设置为：音频系统主、备调音台各接入一路同步信号。主调音台接入BB同步信号，备份调音台接入Word Clock同步信号。由视频同步系统提供同步信号，BB同步信号和Word Clock同步信号均为同步自动倒换器之后输出的同步信号。其中BB信号为经过分配器分配的同步信号，Word Clock信号为直接由同步倒换器输出的同步信号。