論NEXUS音頻路由系統(tǒng)的應(yīng)用

黃輝

摘 要：本文介紹了NEXUS音頻路由系統(tǒng)，并緊密結(jié)合湖北臺(tái)三輛轉(zhuǎn)播車和一個(gè)大型演播廳的音頻系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇等方面具體分析了NEXUS音頻路由系統(tǒng)在電視節(jié)目制作中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：路由；矩陣；音頻系統(tǒng)；光纖網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-0134（2018）08-062-02 DOI：10.19483/j.cnki.11-4653/n.2018.08.022

引言

2011年7月，湖北臺(tái)高清電視頻道開播，為了滿足高清電視節(jié)目的制作需求，湖北臺(tái)相繼完成8訊道、12+2+2訊道轉(zhuǎn)播車、5.1環(huán)繞聲音頻車和2000平米演播廳等項(xiàng)目，這三輛車和一個(gè)大型演播廳的音頻系統(tǒng)都采用了NEXUS音頻路由系統(tǒng)，其安全可靠和方便靈活的特點(diǎn)很好地滿足了不同規(guī)模高清節(jié)目的制作需求，并在即將到來的4K時(shí)代繼續(xù)大顯身手。

1.NEXUS 音頻路由系統(tǒng)的工作原理和基本構(gòu)成

NEXUS 音頻路由系統(tǒng)是一個(gè)數(shù)字路由矩陣，我們可以這樣來理解NEXUS的運(yùn)行：在這個(gè)音頻網(wǎng)絡(luò)中，用光纖覆蓋所有的主要設(shè)備，并以數(shù)字格式傳輸音頻和控制信號(hào)，用特定軟件實(shí)現(xiàn)輸入到輸出的路由設(shè)置，它還附帶音頻格式轉(zhuǎn)換、音頻處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)绕渌δ堋?/p>

NEXUS 音頻路由系統(tǒng)主要由3個(gè)部分組成：

（1）基站（Base Device），提供信號(hào)的輸入與輸出，以及信號(hào)處理功能；

（2）用以連接各個(gè)基站的雙向光纖連線；

（3）負(fù)責(zé)為用戶與音頻系統(tǒng)之間提供交互的計(jì)算機(jī)。

NEXUS基站和光纖傳輸都是基于信道復(fù)用的時(shí)分復(fù)用TDM技術(shù)，集中體現(xiàn)了光纖音頻系統(tǒng)具有的信號(hào)損耗低、抗干擾能力強(qiáng)、通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，成功解決了傳統(tǒng)大型路由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、線纜數(shù)量巨大、信號(hào)傳輸衰減以及干擾等難題。

在涉及多個(gè)演播廳和控制室的大型路由系統(tǒng)中，往往會(huì)使用NEXUS STAR作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，增強(qiáng)系統(tǒng)的路由能力，通過NEXUS STAR構(gòu)成一個(gè)基礎(chǔ)的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所有的NEXUS基站均連接到NEXUS STAR。NEXUS STAR使用高度優(yōu)化的路由矩陣來控制路由，可以達(dá)到4096×4096的規(guī)模，有近1600萬個(gè)交叉點(diǎn)。

NEXUS系統(tǒng)中，基站可以通過選配不同的接口板實(shí)現(xiàn)輸入和輸出資源的分配，這些接口板提供輸入和輸出的接口，類似調(diào)音臺(tái)的音頻輸入接口板或音頻輸出接口板。

在矩陣窗口，我們可以對(duì)整個(gè)NEXUS路由系統(tǒng)的輸入和輸出進(jìn)行設(shè)置。輸入路由到輸出的操作有三個(gè)基本原則：

一個(gè)輸入信號(hào)可以分配到所有可用的輸出上；

一個(gè)輸入信號(hào)可以同時(shí)分配到多個(gè)輸出；

一個(gè)輸出只能有一個(gè)輸入信號(hào)。

2.湖北臺(tái)NEXUS音頻路由系統(tǒng)的構(gòu)成

湖北臺(tái)8訊道高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)采用STAGETEC NEXUS接口機(jī)箱+Auratus調(diào)音臺(tái)，12+2+2訊道高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)、5.1環(huán)繞聲音頻車和2000平米演播廳音頻系統(tǒng)采用STAGETEC NEXUS接口機(jī)箱+NEXUS STAR中央路由器+Crescendo調(diào)音臺(tái)為音頻系統(tǒng)的核心。

Crescendo/Auratus數(shù)字調(diào)音臺(tái)在邏輯上可以認(rèn)為是NEXUS音頻路由系統(tǒng)的信號(hào)插入處理，因此，每張調(diào)音臺(tái)可以取路由矩陣的任意物理輸入端口音頻信號(hào)作為調(diào)音臺(tái)的輸入通道，調(diào)音臺(tái)的母線輸出可以分配給路由矩陣的任一物理輸出端口。如此網(wǎng)絡(luò)音頻架構(gòu)，使得我們可以極其方便地實(shí)現(xiàn)不同節(jié)目對(duì)于音頻系統(tǒng)的不同需求。

目前，主流的光纖網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是單星+環(huán)型的拓?fù)?，另一種是雙星拓?fù)?。這兩種的安全級(jí)別都比較高，第一種如果單星出了問題，可以靠環(huán)連接進(jìn)行備份；第二種是雙核心，互相備份。當(dāng)然，這兩種的成本也是最貴的。我們從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮我們臺(tái)的資金投入、現(xiàn)階段的節(jié)目需求以及未來10到15年的發(fā)展，在三輛車和一個(gè)大型演播廳的個(gè)體音頻系統(tǒng)沒有采用以上兩種，而是采用了單星的結(jié)構(gòu)。

3.湖北臺(tái)NEXUS音頻路由系統(tǒng)的具體應(yīng)用

3.1湖北臺(tái)的8訊道高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)和12+2+2訊道高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)與5.1環(huán)繞聲音頻車的級(jí)聯(lián)

5.1環(huán)繞聲音頻車是流動(dòng)的環(huán)繞聲制作場(chǎng)所，能完成復(fù)雜環(huán)繞聲的現(xiàn)場(chǎng)制作，并能記錄多軌素材。在資金有限、不可能大規(guī)模建造環(huán)繞聲音頻控制室的條件下，5.1環(huán)繞聲音頻車和8訊道高清轉(zhuǎn)播車、12+2+2訊道高清轉(zhuǎn)播車的級(jí)聯(lián)可以很好地滿足環(huán)繞聲節(jié)目的制作需求。音頻車和高清車的級(jí)聯(lián)包括視頻、音頻、內(nèi)部通話、TALLY、時(shí)鐘、同步等信號(hào)的連接，兩車之間音頻系統(tǒng)由1條12路數(shù)字音頻電纜和6條專業(yè)光纜級(jí)聯(lián)。深度級(jí)聯(lián)時(shí)可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)音頻信號(hào)路由的切換、調(diào)度，信號(hào)完全共享和遠(yuǎn)程控制。

在大型綜藝節(jié)目的制作中，要將電視播出、現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲、舞臺(tái)監(jiān)聽三方面分開進(jìn)行調(diào)節(jié)，以取得最佳的效果。我們?cè)谥谱?012年湖北省春節(jié)文藝晚會(huì)和2012年全國(guó)農(nóng)民春晚的過程中，使用現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲FOH+16訊道高清車+5.1音頻車協(xié)同模式來實(shí)現(xiàn)，我們首先通過話筒信號(hào)分配器和線路信號(hào)分配器將節(jié)目中需要使用的CD、VTR和話筒信號(hào)等一分為二，一路送到FOH調(diào)音臺(tái)，一路通過現(xiàn)場(chǎng)的移動(dòng)NEXUS接口箱接入STAGETEC NEXUS 音頻光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，再通過攝像機(jī)單模光纜接入12+2+2高清轉(zhuǎn)播車，同時(shí)將高清轉(zhuǎn)播車和5.1環(huán)繞聲音頻車相互級(jí)聯(lián)，將整個(gè)數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)連通。如前文所述，一旦音頻信號(hào)接入STAGETEC NEXUS 音頻光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以后，我們就可以通過矩陣設(shè)置將信號(hào)調(diào)用到我們需要的設(shè)備上。由于5.1環(huán)繞聲音頻車的制作環(huán)境更加舒適，我們將音頻車作為主要的音頻制作區(qū)域，將高清轉(zhuǎn)播車作為音頻信號(hào)的記錄區(qū)。

3.2在超大型節(jié)目中的應(yīng)用

隨著時(shí)代的發(fā)展，觀眾的欣賞水平越來越高，我們面對(duì)超大型節(jié)目制作的機(jī)會(huì)也日益增多。在超大型的節(jié)目制作中，幾十、上百個(gè)話筒通路是常事，同時(shí)使用主、備播出調(diào)音臺(tái)，主、備擴(kuò)聲調(diào)音臺(tái)，主、備返送調(diào)音臺(tái)是標(biāo)配。這么大規(guī)模的系統(tǒng)，省級(jí)電視臺(tái)通常是沒有固定安裝的現(xiàn)成系統(tǒng)的，只能臨時(shí)搭建。假設(shè)某個(gè)大型晚會(huì)需要100個(gè)話筒通路，為了安全使用主、備播出調(diào)音臺(tái)，主、備擴(kuò)聲調(diào)音臺(tái)，以及返送調(diào)音臺(tái)共5臺(tái)調(diào)音臺(tái)。那么，這個(gè)臨時(shí)系統(tǒng)的搭建工作量是巨大的。我們通常的做法是使用兩臺(tái)一分三的信號(hào)分配器進(jìn)行級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)一分五分別送到5臺(tái)調(diào)音臺(tái)。100路話筒信號(hào)經(jīng)過話分后就用了近千根話筒線，我們需要對(duì)每根線纜進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)每張調(diào)音臺(tái)取的信號(hào)還不一樣，因此需要做大量工作來分配、調(diào)度這些輸入信號(hào)。如果臨時(shí)有調(diào)整，那么多處設(shè)置都需要改動(dòng)，工作量相當(dāng)大不說，還大大增加了人為出錯(cuò)的概率。

快速搭建大型系統(tǒng)對(duì)STAGETEC NEXUS 音頻光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，音頻路由系統(tǒng)根本不是問題。我們只需要按照要求，將調(diào)音臺(tái)放到合適的位置上，然后將這100路信號(hào)經(jīng)過一分二的分配器分別送到主、備STAGETEC NEXUS接口箱，每張調(diào)音臺(tái)同時(shí)從主/備音頻路由系統(tǒng)取信號(hào)，調(diào)音臺(tái)的輸出也同時(shí)送至主、備STAGETEC NEXUS接口箱后再饋給主/備播出、主/備擴(kuò)聲、返送設(shè)備等。STAGETEC NEXUS 音頻光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)優(yōu)勢(shì)非常明顯，不但節(jié)省線纜和連接工作量，更重要的是系統(tǒng)邏輯關(guān)系簡(jiǎn)潔。

結(jié)語

通過幾年的工作實(shí)踐，我們充分體會(huì)和認(rèn)識(shí)到了STAGETEC NEXUS 音頻光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)越性。在常規(guī)節(jié)目制作時(shí)，我們?nèi)v車和一個(gè)大型演播廳的音頻系統(tǒng)可以各干各活，互不干涉。當(dāng)接到超大型節(jié)目的制作任務(wù)時(shí)，我們可以充分利用音頻光纖網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，重新定義各個(gè)調(diào)音臺(tái)的功能，快速搭建起安全可靠的大型系統(tǒng)，滿足節(jié)目制作的需求。隨著今年來AoIP技術(shù)的快速發(fā)展，我們必須不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，跳出傳統(tǒng)音頻系統(tǒng)思維的限制，利用各種現(xiàn)代技術(shù)為節(jié)目制作搭建起更多優(yōu)秀的音頻系統(tǒng)。

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