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1、提要进入新世纪，广播电台按照广电总局的要求，纷纷加快台内数字化网络化的进程，但是如何实现数字化，实现真正意义上的数字化、网络化，仍然是电台同行关注的的话题。本文通过对广东电台双网结构的播、控、传输系统的详细介绍，希望能够对电台同行提供可供参考的经验和体会，共同推进电台数字化、网络化的发展。关键词广播电台 播控传输数字化、一体化 双网结构一前言广东人民广播电台于2002年4月22日开始搬迁到5月11日结束，完成了新旧大楼的迁移工作，至此，标志着广东电台在播、控、传输上率先完成了模拟向数字化、网络化的转变。世纪之交，正是广电系统面临由模拟向数字化的转变过程之中，但是如何实现数字化、网络化，实现真正
2、意义上的数字化、网络化，是摆在广东电台技术人员面前的重大课题。广东电台根据数字设备的特点和数字化发展的情况，考虑到本台的实际，在充分比较现实存在的种种模拟向数字化转变过程中的探索模式和各种模式的利弊，大胆摸索、勇于创新，形成了一个适合广东电台实际，又具有超前创新的数字化、网络化的构成模式，形成了一个不仅适合广东电台，而且也适合国内广播中心数字化、网络化的整体解决方案。不仅使播控实现了数字化、网络化，而且也使传输实现了数字化、网络化。经过两年多的运行，证明该系统运行稳定、配置合理、操控灵活、性价比高、扩展性好，是广播电台实现播、控、传输数字化、网络化的较为理想的选择方案之一。二 广东电台系统构成
3、1广东电台播控系统的业务需求广东电台播控系统包括8套自办节目的直播室，9套中央台、国际台节目接收自动切换系统，满足多个户外现场直播、三方联播的节目调度系统(外转系统)，2套新闻直播室，一套OB室，多个录音室具备直播功能（信号能切换到直播室或直接送发射台），多频道节目同播，实现对所有经总控室信号的集中调度分配，以及能将8套直播节目和8套中央、国际台节目共16路立体声信号送往发射台。要求对进入矩阵的多路信号进行彩条显示以及停播报警、自动补乐、信号监听，能与所有与直播有关的房间对讲，并且要有良好的扩展性，能适应扩展到16套自办节目的规模。2系统方案的选择上世纪末，本世纪初，电台实现数字化的方式有两种
4、，主流应用的是传统构成模式的数字化方案，即把模拟调音台换成数字调音台，模拟播放设备换成数字播放设备，模拟矩阵改成数字矩阵，其连接方式与传统的模拟播控方式一样，一条音频线传送一路信号。系统的稳定性好，技术方案成熟，易于理解，对人员的技术要求不高。但各技术用房之间需要敷设大量的数字音频电缆，因而电磁干扰、接地等影响声音质量的因素较多，线路复杂，系统扩展性不强。系统由各独立功能的设备组成，设备的通用性不够好，资源利用率较低。整合成一套播控系统后，要购买不同设备的各类备件，因而维护成本较高。另外一种是新兴的数字化、网络化模式，把整个播控系统作为一个有机整体，基于传输音频的光纤网络和交换控制信息的计算机
5、控制网构成。用光纤可传输多路音频信号，通过计算机控制网可以对整个播控系统的音频路由进行监控。这类系统国内尚无应用，国际上有个别应用例子。广东电台实际业务需求多，节目套数多，不仅要求矩阵切换容量大，而且有些业务对设备功能需求特别（中央台信号自动切换和外转调音台等），同时还要考虑系统的可扩展性，用传统构成模式实现，需在各技术用房之间敷设大量的音频线缆，矩阵的容量也难以确定，考虑过大，造成浪费，只考虑当前的需求，将来扩展受到限制。通过对数字技术在国外广播领域的应用情况、以及国内电台数字化改造实例方面进行广泛深入的调研基础上，决定在新建广播中心采取从播出到传输全系统整体数字化一步到位的策略，根据我台业
6、务需求，考虑到系统功能、性能价格比、安全性、扩展性等综合因素后，我们确定以德国KLOTZ公司的 VADIS为核心构建数字化、网络化播控系统，以满足广东电台播控系统的技术业务需求，实现广电总局提出的广播电视中心要实现数字化网络化的目标，同时为将来的发展留有扩展的余地。3VADIS简介VADIS的全称是可变音频分配接口系统(Variable Audio Distribution Interface System)，主要由主机箱、I/O模块、插件程序、控制界面等组成，其主要功能是音频信号传输、处理和分配。3.1主机箱硬件部分主机箱的核心部分TDM(Time Division Multiplex)总线
7、，每个采样周期分成256个时隙，I/O卡、DSP处理卡可以从这些时隙读取或放入数据。如图1。图1主机箱装配有电源、同步卡、控制卡、总线背板，可根据需要插入多种插卡，承担音频矩阵，信号处理和信号分配等作用。以下是常用的各类插卡：A/D和D/A卡，24比特的4/8通道模数、数模转换卡，用于模拟音频信号的输入输出；MIC AD卡，2/4通道带话筒前置放大器的24比特模数转换卡,用于话筒输入；AES IN或AES OUT卡，用于AES/EBU和SPDIF数字音频信号的输入或输出；光纤卡RX或TX卡，可接收/发送64通道、字长为32比特的信号，用于在多个VADIS机箱间传输信号；LEVEL卡，产生64路
8、音频的电平数据，配合软件，可用于电平显示、自动报警等；MIX卡，将信号混合，相当于传统调音台的音频总线，每块卡可处理16X16通道；各种DSP处理卡，有GAIN(增益卡)、动态卡、EQ卡，用于对音频进行处理。3.2控制软件有配合各类DSP插卡使用的插件程序，如数字混合(MIX)、增益控制（GAIN）、动态处理（DYN）、均衡(PEQ)等。还有根据功能需要定制的控制程序，如控制界面的上某个按键的功能定义，信号电平的彩条显示，某通道停播后的触发动作等。3.3控制界面3.3.1 DCII控制界面也叫调音台控制面板，模仿传统调音台的外形，实现调音台的控制功能。由软件定义的推子和按键，将推子和按键的动作
9、转换成控制信号，通过控制网络和控制PC对VADIS机箱的音频信号进行处理和调度。有一体式和左右分离式设计，可根据需要选用。3.3.2 LCD按键选择面板一个带网络接口、有24个按键的19英寸控制器，如图2。按键的功能由控制PC的软件设定，将按键的动作转换成控制信号，通过控制网络和控制PC，可以改变VADIS机箱的信号路由，一般用于监听选择器和矩阵（X-Y）控制器。图23.3.3 GPI（通用接口）general purpose interface一个带网络接口的I/O设备，有32个输入和32个输出接口，输入接0或5V的控制信号，输出是一个长开的继电器接点。GPI将外部电压信号转换成VADIS的
10、网络控制信息用于在以太网中传递，也可接受来自以太网的控制信息，使相应的继电器吸合(能产生闭合或脉冲式吸合动作)，用于报警和对CD等外部设备实施播放与停止等操作控制。图3为I/O接口线路示意图。图33.3.4对讲面板带以太网接口和音频放大器的装置，内置话筒放大器和扬声器，有话筒输入和线路输入、输出接口，面板有32个按键，对讲地点可通过软件定义到按键上。4系统构成广东电台整个播控系统由总控系统、直播室子系统、外转子系统、传输子系统、中央台节目自动切换子系统和新闻直播室/OB子系统等构成，整个播控系统以VADIS机箱为核心，构成从直播室到总控直至传输链路的完整数字化、网络化播控系统。见图4。图44.
11、1系统特点广东电台的全数字化播控系统有个明显的特点是双网结构。一个是以VADIS主机为节点的大容量音频传输光纤网络。各分系统以VADIS主机箱为中心构建，各分系统与总控矩阵间采用光纤传输音频信号，见图5，遵循FDDI(Fiber Distributed Data Interface 光纤分布式数据接口)光纤数据通讯标准，对音频数据进一步NRZ编码后，实现VADIS设备之间多路（64路）数字音频和同步信号的光纤集成传输。具有容量大、传输可靠、传输的距离远、抗电磁干扰的特点，避免使用模拟或数字音频电缆带来的布线繁多，强弱信号串扰，声音质量受影响等问题。图5另一个网络是基于以太网的计算机控制网络，以
12、RJ45为接口，采用5类线分别与系统各节点的VADIS进行数据通信的计算机以太网，见图6，完成对VADIS设备的设置、控制与监管，主要实现下述的功能：在控制界面、计算机与主机间交换控制数据，实现对音频传输的路由管理和音频处理；在GPI、计算机与主机间交换控制数据，控制GPI动作或解析从GPI取得的信号；在计算机上显示VADIS设备的运行状态、以及相关信号的电平等；对讲系统信号路由的选择控制。图6双网均通过VADIS机箱实现其各自的功能，即控制信号通过VADIS机箱对音频信号进行控制。VADIS的设备状态、信号电平数据通过控制网络反映到计算机并通过屏幕上显示出来。4.2分系统构成4.2.1总控系
13、统：主要包括矩阵系统，监听系统、信号电平彩条监测、监控系统（具备停播报警、应急CD补乐功能），还包括对讲系统、标准时间报时系统、数字同步系统、智能长时间播出记录子系统。4.2.1.1矩阵系统：由14号VADIS机箱构成主矩阵、57号机箱构成备矩阵，2号机箱主要通过RX卡接收各个子系统VADIS机箱TX卡送来的光纤信号，3号机箱通过TX卡将光纤信号送到各个子系统VADIS机箱的RX卡上，4号机箱将信号通过TX卡送往发射台，以及输出总控室需要的其他信号，57号机箱与24号机箱作用基本一致，一号机箱主要用于接收其它子系统送来的模拟和AES的信号。机箱之间通过光纤连接，矩阵的信号容量为216344路。
14、为确保安全，配了两台控制PC，可互相检测、自动互倒。通过增加一些附属设备和通过软件控制，还实现下述的监听、信号电平彩条显示、自动停播报警、自动补乐等功能，见图7。图74.2.1.2监听系统：在矩阵定义一块D/A卡作为监听输出，通过矩阵控制PC可调出矩阵的任一路信号监听，常用的监听通过监听选择器（由LCD控制面板通过软件定义而成）按键选择，设计常用监听共有43路立体声，还可通过软件设置方便地增加监听点数。4.2.1.3电平监测系统：在矩阵上的LEVEL卡生成信号电平信息，由机箱的以太网接口送入以太网中，通过4台计算机获取这些信息后在4个TFT屏幕显示48路立体声信号，若15秒没信号就在该通道显示
15、红色停播提示并通过GPI动作接通蜂鸣器发出报警声，信号电平过大会发出红色削波警告。若直播室28秒没信号会由GPI相应接点启动应急CD补乐，矩阵中应急CD的音频自动切换到无信号通道上（这一系列的动作皆由矩阵控制PC的软件设定），保证不停播。4.2.1.4 对讲系统：由于系统用于传输音频的光纤容量大，对讲的音频信号可以附加在光纤上传输，而以太网用于控制信息的传递，通过矩阵完成对讲路由的切换。广东电台的对讲音频通过光纤第64号通道传输，没有使用VADIS机箱的地方用模拟音频线传输对讲音频。在使用DCII的地方通过定义DCII上的按键，实现与多个地点的对讲，没有使用DCII的地方，增设一台对讲面板，由
16、矩阵控制PC设定对讲图8面板的按键，实现与多个地点的对讲，见图8。4.2.1.5 同步子系统：与模拟系统不同，数字系统需要同步。广东台播控系统中，VADIS机箱是唯一需要数字同步的设备，VADIS机箱有两种外同步方式。一个是BNC外接同步接口，用于外接数字同步源，还有一个方式是从光纤输入卡获取，VADIS光纤输出的信号中包含了同步信号，所以可以从上一个机箱输出的光纤信号里获取同步信号，这大大简化了数字同步的布线工作。广东电台播控系统中，在总控室安装了一台同步信号发生器，同步信号分别接距离近的VADIS机箱，如矩阵的机箱、外转分系统机箱和中央台/国际台信号切换子系统的机箱，距离稍远如各个直播室和发射台的VADIS机箱，则通过矩阵传送音频信号的光纤传送同步信号来同步。4.2.
