廣播中心播控系統(tǒng)中對講通訊技術(shù)應(yīng)用

趙 祎

(山西廣播電視臺技術(shù)中心，山西太原030001)

山西廣播中心播控系統(tǒng)是一個以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為主體的系統(tǒng)項目，整個系統(tǒng)集編采、錄制、播出、控制為一身，在一個穩(wěn)定的智能化平臺上運行。此前，模擬分離系統(tǒng)中要想實現(xiàn)點對點的對講通話，需要電臺在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上增加購買整套對講通話系統(tǒng)，既浪費了大量投資，又無形增加了一定的設(shè)備維護(hù)量與人員工作強(qiáng)度。而新的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化大大改善了這種冗長現(xiàn)象。

山西廣播中心播控系統(tǒng)主體由8個直播機(jī)房與一個主控機(jī)房組成，8個直播機(jī)房統(tǒng)一使用的是德國DHD公司生產(chǎn)的RM4200型網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字直播調(diào)音臺，主控機(jī)房主、備用矩陣也使用的是DHD公司生產(chǎn)的RM4200型數(shù)字矩陣。由于整套系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)化概念，所以各播出單位既可以自成系統(tǒng)也可以互相連接，做到節(jié)目源的互相交流，資源共享。對講通訊系統(tǒng)主要集中在一個主控機(jī)房與八個直播機(jī)房之間，其中任一個機(jī)房都能夠通過DHD網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隨時與其余八個機(jī)房之間進(jìn)行單點對單點，單點對多點，多點對多點形式的對講通話。這個對講通話系統(tǒng)完全建立在DHD的網(wǎng)絡(luò)化管理平臺上，通過直播機(jī)房、主控機(jī)房內(nèi)的DHD硬件設(shè)備與軟件平臺實現(xiàn)，無需添加其他周邊設(shè)備。這種方式充分利用了現(xiàn)今數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造為電臺所帶來的優(yōu)勢，最大限度的發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)化調(diào)音臺與播出設(shè)備的潛力。將諸如對講、監(jiān)測、告警等以前需要購置外圍設(shè)備才能實現(xiàn)的功能，全部集成到網(wǎng)絡(luò)化平臺中。一方面通過網(wǎng)絡(luò)管理實現(xiàn)控制的集中便利;另一方面可實現(xiàn)資源共享，減少不必要的重復(fù)投資;此外還降低了整個工作流程的復(fù)雜性，減輕了工作強(qiáng)度。

1 對講通話軟、硬件

1.1 對講通話硬件設(shè)備

主控對講通話單元硬件設(shè)備由RM420－027和RM－420－TB－HUB對講通話HURM420－027組成。與DHD RM420－223模擬輸入輸出接口卡配合使用，最多可同時供12只RM420－027對講通訊單元同時使用。前面板總計12路RJ45接口，用于連接 RM420－027，為RM420－027提供電源與信號輸入、輸出路徑。后面板12只RJ45接口，用于連接RM420－223模擬輸入輸出接口卡。2路模擬線路信號輸入，1路模擬線路信號輸出，話筒XLR輸入接口，用于動圈話筒接入，前面板1W揚(yáng)聲器，音量可調(diào)，12只用戶自定義按鍵，配合軟件使用，2只LCD自定義按鍵與1只電位器。

1.2 直播機(jī)房硬件設(shè)備

RM420－013中央表橋控制單元:前面板提供24只用戶自定義按鍵，兩只用戶自定義電位器，16字符ASCII碼指示，讀卡器，4只LED可編程狀態(tài)指示燈。

1.3 應(yīng)用軟件

TOOLBOX 4＆ TOOLBOX4.5是基于 WINDOWS XP操作系統(tǒng)下的編輯與維護(hù)專用軟件(見圖1)，TCP/IP或RS232接口可同時連接至一臺或多臺DHD設(shè)備，執(zhí)行修訂、設(shè)置接口、總線格式，邏輯控制指令、實時系統(tǒng)維護(hù)與監(jiān)測，系統(tǒng)初始化設(shè)置包括設(shè)置與修訂調(diào)音臺內(nèi)部音頻參數(shù)與變量和設(shè)置與修訂調(diào)音臺內(nèi)部邏輯參數(shù)與變量。

圖1 維護(hù)專用軟件的界面

主控機(jī)房內(nèi)安裝有一只RM 420－027與一條RM－420－TB－HUB，在RM－420－027上安裝了一只鵝頸動圈話筒AT808G實現(xiàn)對講。而每個直播機(jī)房調(diào)音臺表橋內(nèi)均安裝有一只RM 420－013，中央表橋控制單元除了基本的調(diào)音臺參數(shù)設(shè)置、讀取IC卡參數(shù)、LED功能顯示外，還可配合主持人話筒實現(xiàn)對講通話功能。

圖2 對講系統(tǒng)設(shè)備連接圖

圖2是主控機(jī)房內(nèi)信號走向:RM 420－027后面板有兩個RJ45接口，其中的一個RJ45接口為網(wǎng)絡(luò)接口，與主控矩陣共同連接到HUB或交換機(jī)上，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來控制有關(guān)對講邏輯與音頻信號走向。RM 420－027的另一個RJ45接口連接至RM 420－TB－HUB的前面板。通過與矩陣連接的CAN BUS為RM 420－027供電，同時將RM 420－027輸入輸出的音頻信號送至矩陣。值得注意的是RM420－TBHUB要求與矩陣內(nèi)的模擬輸入輸出卡RM420－223配合使用，這樣，才能將RM 420－027輸入輸出的音頻信號送入矩陣交換系統(tǒng)進(jìn)行信號的分配與傳輸。

2 對講通話流程與原理

所有直播機(jī)房對講都通過每個機(jī)房的兩只主持人話筒與調(diào)音臺表橋單元上的中央表橋控制單元(RM－420－013)實現(xiàn)。

圖3顯示的為ToolBox4軟件編輯狀態(tài)下的調(diào)音臺控制臺面。右上角即為RM－420－013，中央表橋控制單元的控制面板。我們可以看到在它的前面板設(shè)計有24只用戶自定義按鍵，由上至下總計3排，每排8只自定義按鍵。最上面一排8個被定義為紅色的按鍵即被設(shè)置對講通訊按鍵。每個按鍵各自針對一個機(jī)房進(jìn)行代碼編程。主持人在播出過程中，只需要按下對講通訊的機(jī)房所代表的按鍵即可通過兩只主持人話筒與對方進(jìn)行對講通話。講給直播機(jī)房的對講通話信號會通過對方直播間的音箱擴(kuò)出。講給主控機(jī)房的對講信號則會通過RM－420－027面板上的揚(yáng)聲器擴(kuò)出。

圖3 ToolBox 4軟件的調(diào)音臺界面

主控機(jī)房與所有直播機(jī)房之間實現(xiàn)對講則需要通過RM 420－027對講通話單元實現(xiàn)。

在RM 420－027前面板同樣有12只用戶自定義按鍵與兩只LCD用戶自定義按鍵。通過專用軟件ToolBox 4.5，我們可以為這12只按鍵分別定義去往8個直播機(jī)房的對講信號路由。

兩只LCD按鍵，一只用來顯示當(dāng)某一直播機(jī)房與主控通話時，該直播機(jī)房的代號，如S1、S2等。方便主控技術(shù)人員了解具體是哪個直播機(jī)房傳送過來的對講信號。另一只LCD按鍵用于進(jìn)行“全體呼叫”功能。當(dāng)按下該按鍵后，主控可以同時向全部8個直播機(jī)房進(jìn)行呼叫。

圖4為ToolBox 4.5軟件編輯環(huán)境下的RM 420－027對講通話單元前面板狀態(tài):

圖4 ToolBox 4.5軟件的對講單元狀態(tài)界面

主控與8個直播機(jī)房之間能夠?qū)崿F(xiàn)對講通話，主要原理在于我們在主控機(jī)房備用矩陣內(nèi)部嵌套了一個9×9的對講通話矩陣。將對講通話矩陣嵌套在備用矩陣內(nèi)部的主要原因是保證安全播音，一旦對講通話矩陣出現(xiàn)紊亂，至少不會影響到主用矩陣的正常工作。

在主控備用矩陣內(nèi)部，首先設(shè)置9條AUX單聲道總線，依次命名為:“General TB”、“TB S1”、“TB S2”……“TB S8”。

同時，在主控備用矩陣內(nèi)部還建立有9條單聲道channel，依次命名為“CH1 TB MATRIX”、“CH2 TB S1”、“CH3 TB S2”……“CH9 TB S8”。

例如，當(dāng)直播機(jī)房S1所在的節(jié)目主持人需要向另一機(jī)房S5對講通話，該主持人會按下RM 420－013前面板對應(yīng)S5機(jī)房的對講按鍵。現(xiàn)將有關(guān)對講通話流程分為以下幾部分:

(1)將自己所講出的對講通話音頻信號經(jīng)本機(jī)房調(diào)音臺主機(jī)以光纖的形式路由至備用矩陣“CH2 TB S1”channel。

(2)將送至“CH2 TB S1”channel上的對講音頻信號分配給備用矩陣內(nèi)的“TB S5”AUX單聲道總線。

(3)所有需要向S5機(jī)房對講通話的音頻信號全部分配給備用矩陣內(nèi)的“TB S5”AUX單聲道總線。

(4)將“TB S5”AUX單聲道總線信號以光纖的形式傳送至S5機(jī)房調(diào)音臺主機(jī)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，將這路AUX總線信號送往直播間內(nèi)音箱擴(kuò)出，以供S5機(jī)房內(nèi)的主持人收聽。

圖5為ToolBox 4.5軟件編輯環(huán)境下備用矩陣內(nèi)部嵌套的9×9對講通話矩陣:

主控機(jī)房需要向其他機(jī)房對講的原理與前面所講到的基本相同。

實際上，任一時刻需要向某一機(jī)房對講通話的音頻信號全部會以光纖的形式送至主控備用矩陣內(nèi)部，并全部分配給對應(yīng)指向這一機(jī)房的一條AUX總線。這條AUX總線在將這些信號匯集后仍以光纖的形式傳送至這一機(jī)房直播間內(nèi)的音箱以供擴(kuò)出。

圖5 ToolBox 4.5軟件對講通話矩陣界面

在控制方面，所有的對講通話設(shè)備包括RM 420－027、調(diào)音臺主機(jī)、主控備用矩陣，都有各自的網(wǎng)絡(luò)接口，并通過5類線連接在同一臺交換機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與控制。由于對講通話系統(tǒng)是建立在整個播控系統(tǒng)之上的，所有的直播機(jī)房、主控都會參與進(jìn)去。因此，對講通話系統(tǒng)軟件內(nèi)所設(shè)置的邏輯變量、音頻變量大都為全局性變量。這些全局性變量不僅僅受自身所連接的硬件控制，更為重要的是同時會受到網(wǎng)絡(luò)中的其他硬件控制。具體體現(xiàn)在音頻信號的調(diào)度、切換路由、分配轉(zhuǎn)換等多方領(lǐng)域。

通過這種新型技術(shù)、設(shè)備的實際使用與操作，網(wǎng)絡(luò)化控制，無需購置其他設(shè)備即可增加對講通話系統(tǒng)的容量。外接信號接入系統(tǒng)中的某一個接口即可實現(xiàn)信號的共享分配與調(diào)度。高集成度、高冗余性節(jié)省了技術(shù)人員的日常維護(hù)工作與設(shè)備購置投資，網(wǎng)絡(luò)化的控制流程提高了整個系統(tǒng)的擴(kuò)展級聯(lián)能力。