STUDER Route3000數(shù)字音頻矩陣硬件的裝配簡介

王凱妤

內(nèi)蒙古廣播電視臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

目前，studer Route3000 數(shù)字音頻矩陣系統(tǒng)在廣播電視領(lǐng)域技術(shù)中更多的使用在各類直播，錄播，轉(zhuǎn)播等節(jié)目中，因為它具有相當(dāng)高的穩(wěn)定性、容錯性，直觀的顯示通道，方便快捷的操作性，靈活的系統(tǒng)架構(gòu)和各種功能模塊可以滿足工作中不同的需求。就內(nèi)蒙古廣播電視臺廣播系統(tǒng)使用的studer Route3000 數(shù)字音頻矩陣而言，大致可以分為矩陣硬件系統(tǒng)和軟件操作系統(tǒng)兩大部分，下面我們來詳細(xì)論述一下矩陣硬件系統(tǒng)在實際工作中的裝配情況。

1 機(jī)箱組成

studer Route3000 數(shù)字音頻矩陣硬件機(jī)箱由SCORE 核心機(jī)箱（如圖1）和D21 音頻接口機(jī)箱組成（如圖2），所有機(jī)箱之間用網(wǎng)線作為內(nèi)部連接媒介。此外，還配有多種模擬、MADI、光纖連接方式的遠(yuǎn)程D21機(jī)箱。

2 電源配置

電源是數(shù)字音頻矩陣系統(tǒng)的重要組成部分，是矩陣功能正常運行的動力來源，所以它的重要性是不言而喻的。每臺studer Route3000 數(shù)字音頻矩陣的雙電源模塊（主、備）的配置是內(nèi)蒙古廣播電視臺數(shù)字音頻矩陣系統(tǒng)正常運行的重要保證（如圖1 所示），無論是SCORE 機(jī)箱還是D21 機(jī)箱都是獨立的雙電源模塊。雙電源同時在線，如果其中一個電源故障，另一個電源還在運行中，并不影響設(shè)備的正常運行，中間是沒有間隔時間的，這樣就很大的提高了矩陣的穩(wěn)定性，確保播出節(jié)目的正常播出。同時，每臺設(shè)備的風(fēng)扇是通過SCORE 機(jī)箱或者D21 機(jī)箱的電源獲得的，標(biāo)準(zhǔn)的溫濕度能更好地保證了設(shè)備的正常運行。

圖1 主播出矩陣 SCORE 機(jī)箱結(jié)構(gòu)說明

圖2 主矩陣D21 結(jié)構(gòu)說明

3 板卡匹配

我們使用的數(shù)字音頻矩陣的板卡和直播間調(diào)音臺的板卡同為Studer 的核心產(chǎn)品，因此studer Route3000 數(shù)字音頻矩陣的板卡最大的特點是和ON AIR3000 調(diào)音臺為同一平臺架構(gòu)，所有板卡、機(jī)箱框體通用，ON AIR3000 調(diào)音臺的板卡可以使用在數(shù)字音頻矩陣上，同樣數(shù)字音頻矩陣的板卡也可以使用在ON AIR3000 調(diào)音臺上。兩者的區(qū)別就在于HOST 控制卡內(nèi)燒錄的控制程序不同。例如：在實際使用中，矩陣的HOST 板卡連接到了控制電腦上，而調(diào)音臺的HOST 板卡則連接到了調(diào)音臺控制屏幕上。Route3000 音頻 矩陣 的SCORE 核心機(jī)箱最多可以插入6 塊DSP 板卡，每個D21m 機(jī)箱可與2 塊DSP 板卡相連，因此在48KH 中采樣率的前提下，矩陣最大處理能力為576*576 個物理通道，每個D21m 機(jī)箱最大接入能力為192*192 個物理通道。做系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)結(jié)合處理能力對其接入進(jìn)行優(yōu)化。

4 線路特點

為了檢修時能快速準(zhǔn)確地找到線路故障，在裝機(jī)時我們把不同類型的音頻線纜用不同顏色區(qū)分開，特定的顏色代表特定的信號類型：

4.1 模擬線

模擬線使用黑色，它的標(biāo)準(zhǔn)是阻抗75Ω的模擬線，連接著LINE IN 和LINE OUT 的模擬板卡。我們在主矩陣的D21機(jī)箱上配有三塊模擬板卡，備矩陣上D21 的機(jī)箱上則連接著四塊模擬板卡。平衡卡儂輸入輸出，模擬立體聲需要兩根線，每根線接三個引腳，模擬板卡在使用中無論是輸入還是輸出，同一個接口類型是固定的。

4.2 數(shù)字音頻線纜

數(shù)字音頻線纜使用的是藍(lán)色，它的標(biāo)準(zhǔn)阻抗110Ω的數(shù)字線。數(shù)字音頻線連接著AES 卡，它的每3 針是一個輸出，每個輸出的是2 個聲道，也就是一個立體聲。平衡卡儂輸入輸出，數(shù)字立體聲需要一根線接3 個引腳。AES 卡是混合類型的雙槽位板卡，有2 個第DB25 接口D 形頭，每個D 形頭一半是輸入一半是輸出，所以它既有輸入又有輸出。

4.3 光纖線纜

光纖線纜使用橙色來表示，光纖鏈路使用SC-LC 接口尾纖連接板卡和相應(yīng)ODF，它連接的是MADI 板卡。它有兩種傳輸介質(zhì)：第一種是BNC 的同軸（電纜）該設(shè)備為RME 的AESMADI 轉(zhuǎn)換單元，在RME 監(jiān)測單元可以監(jiān)測到它的運行情況；第二種就是光纖，整個音頻系統(tǒng)包括調(diào)音臺ON AIR3000 的光纖傳輸使用的都是MADI 板卡，在實際的使用中，無論同軸還是光纖，MADI 板卡最多可以傳輸64×64 個通道，傳輸信號為同步傳輸?shù)囊纛l基帶，不存在阻塞問題。這樣就能在提高使用效率的同時確保光纖線路的暢通。

4.4 網(wǎng)線

網(wǎng)線使用的是白色線纜，它連接著的是DPS 板卡、HD 版卡以及HOST 板卡。使用標(biāo)準(zhǔn)超6 類網(wǎng)線，部分網(wǎng)線按照RJ45 標(biāo)準(zhǔn)定義引腳，用作IP 控制信號的交互傳輸；絕大部分網(wǎng)線按照RS422 標(biāo)準(zhǔn)定義的引腳，用作控制信號的交互同時提供24V 供電。

首先，DSP 板卡是承載處理運算的處理板卡。它能根據(jù)不同的信號類型去做A/D、D/A 的數(shù)字模擬之間的轉(zhuǎn)換，A/D、D/A 信號的路由分發(fā)。DSP 板卡在在SCORE 核心主、備機(jī)箱上個配備多塊，它最大的處理能力是96×96。SCORE 機(jī)箱的HD 板卡連接著D21 機(jī)箱的HD 板卡，主要的作用是用來做控制信息交互和信息傳輸?shù)摹?/p>

第二，每個SCORE 機(jī)箱和D21 機(jī)箱上都配置一塊HD 版卡，在D21 機(jī)箱上網(wǎng)線連接著DSP 板卡，對應(yīng)的DSP 板卡承擔(dān)著這臺D21 機(jī)箱的運算處理。

第三，HOST 板卡是數(shù)字音頻矩陣系統(tǒng)的控制板卡，每個矩陣的路由控制信息功能都是靠HOST 板卡來實現(xiàn)的。數(shù)字音頻矩陣的HOST 板卡連接到了主控的控制電腦上。因為主矩陣和備矩陣是相互備用的，所以我們把它連接在交換機(jī)上，通過局域點可以多個終端控制訪問數(shù)字音頻矩陣系統(tǒng)來控制矩陣連接。在實際操作中，只需要在主控矩陣的軟件控制界面，就可以調(diào)整點與點的連接，能夠精確地互轉(zhuǎn)播各個直播間的播出信號，并能準(zhǔn)確的設(shè)置到每秒、每分、每時；每日、每周、每月、每年單次的多種計劃種類，滿足播出不同的需求。各個通道的切換結(jié)果也能夠直觀的顯示在設(shè)備上，以便技術(shù)員在工作中隨時調(diào)整檢測。

最后，AUDIO CLOCK 為同步板卡，在SCORE 機(jī)箱的主機(jī)和備機(jī)上各配置1 塊，數(shù)字音頻矩陣的同步分為內(nèi)同步和外同步，我們優(yōu)先使用外同步，它是由同步發(fā)生器而來的，在同步發(fā)生異常時，內(nèi)同步作為外同步的備用自動啟動。

ROUT3000 數(shù)字音頻矩陣線路配置圖表

5 軟件操作

工作中studer Route3000 數(shù)字音頻矩陣操作系統(tǒng)的使用也極為方便安全：

首先，穩(wěn)定的后臺服務(wù)程序與操作界面分開，避免用戶的誤操作影響主要功能的執(zhí)行，后臺服務(wù)程序需要輸入超級用戶口令才能關(guān)閉，同時重要數(shù)據(jù)只能由超級用戶進(jìn)行設(shè)置和修改。同時后臺服務(wù)程序采用主備機(jī)制，在一方發(fā)生故障時由另一方接管功能，數(shù)據(jù)庫采用主備同步機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的安全。

其次，顯示直觀特點可以使當(dāng)天及次天的計劃任務(wù)能夠直觀地顯示，通道的切換結(jié)果能夠直觀地顯示。

第三，簡便的通道控制界面在顯示和編輯數(shù)據(jù)時有方便的過濾和排序功能，導(dǎo)入導(dǎo)出功能使大批量的數(shù)據(jù)也能方便地管理，可以滿足對播出時間的不同需要。

第四，構(gòu)架的靈活在保證性能的前提下，各功能模塊可以安裝在相同或不同的PC上，快速地適合不同規(guī)模的用戶需求，可以用設(shè)定文件靈活地改變界面顯示，適應(yīng)不同的播出效果及形式。

最后，使用C++實現(xiàn)后臺服務(wù)，是用QT 實現(xiàn)客戶端，使用Flex+Spring+ibatis 構(gòu)架的 WEB系統(tǒng)，使用了ActiveMQ 的消息處理機(jī)制，技術(shù)先進(jìn)，安全快捷。

圖3 SCORE 機(jī)箱狀態(tài)指示燈

圖4 D21 機(jī)箱狀態(tài)指示燈

6 日常維護(hù)

日常的維護(hù)也是studer Route3000 數(shù)字音頻矩陣硬件系統(tǒng)正常運行必不可少的重要環(huán)節(jié)。矩陣硬件在正常運行的情況下，不需要技術(shù)人員進(jìn)行任何直接的操作，只要經(jīng)常觀察它是否運行正常就可以了。而技術(shù)人員必須要掌握的就是矩陣的硬件工作狀態(tài)和矩陣硬件啟動順序等。矩陣硬件的工作狀態(tài)，在SCORE 機(jī)箱和D21 機(jī)箱上有各自的狀態(tài)指示燈，矩陣的每塊板卡都有相對應(yīng)的LED燈顯示目前的工作狀態(tài)，如果相對應(yīng)的板卡出現(xiàn)了故障，顯示燈將會顯示出故障紅燈。主/備矩陣顯示燈的情況基本相同，只是因為DSP 板卡的數(shù)量、音頻接口板卡的數(shù)量不同，前面板的顯示燈會呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)（如圖3、圖4）。

在日常維修時，只需摘除故障板卡，換上新的板卡，重新啟動設(shè)備，即可正常使用。

7 總 結(jié)

在實際運用中， studer Route3000 數(shù)字音頻矩陣幫我們實現(xiàn)了精準(zhǔn)的矩陣自動切換轉(zhuǎn)播，實現(xiàn)了多個直播間的同步播出，實現(xiàn)了多場地的現(xiàn)場直播，省了大量的人力。數(shù)字音頻系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)的穩(wěn)定性，快捷的操作性，靈活的架構(gòu)和適用于各種播出形式的特點，可以滿足廣播技術(shù)實際操作中的各類需求，極大的節(jié)省了人力物力，并提高了穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和操作性，從而達(dá)到令人滿意的播出效果。