徐州廣播電視臺廣播融媒體轉(zhuǎn)播車的設(shè)計(jì)與建設(shè)

丁濤 趙軍勇 王東升 徐州廣播電視臺

1.概述

廣播的重新崛起帶動(dòng)了汽車生活的多元化，開車不再單單是趕路，而是一種駕馭感的享受，因此又促進(jìn)了廣播行業(yè)的多元化。我們通過和商家的多樣化合作，推動(dòng)了廣播事業(yè)全方位發(fā)展。在對廣播設(shè)備發(fā)展作整體規(guī)劃的同時(shí)，一方面設(shè)計(jì)符合本臺發(fā)展的音頻直播和錄播平臺，另一方面考慮現(xiàn)場視頻的網(wǎng)絡(luò)化直播。鑒于此，我們對廣播及網(wǎng)絡(luò)化視頻直播設(shè)備進(jìn)行了前期調(diào)研，根據(jù)需求進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，克服困難，并且通過自身努力，成功完成了新媒體廣播轉(zhuǎn)播車內(nèi)飾設(shè)計(jì)、部分設(shè)備的智能化以及系統(tǒng)集成。

2.總體設(shè)計(jì)原則

轉(zhuǎn)播車采用國產(chǎn)車為車體，整體車長（包括車頭）≤7.2米，車寬≤1.96米，外部總高度≤2.87米。

廣播直播車在完成音頻直播和錄播的同時(shí)，還具備網(wǎng)絡(luò)化、光纖、調(diào)頻和微波傳送音視頻的能力。隨著媒體融合的深入，轉(zhuǎn)播車配置帶有一鍵直播的GY-HM200攝像機(jī)，通過奧點(diǎn)云進(jìn)行現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)直播。該車還要求具有行車過程中隨車解說功能，把放置在前側(cè)的監(jiān)視器升起，再通過車頂遙控?cái)z像頭信號接入以便觀察周邊情況。音頻核心系統(tǒng)采用主備相結(jié)合模式，主調(diào)音臺采用12路桌面放置式，考慮空間有限，備調(diào)音臺采用機(jī)架式，主臺內(nèi)嵌在直播桌平面下，平時(shí)直播桌作為會(huì)議桌使用，轉(zhuǎn)播時(shí)通過電動(dòng)升降與臺面平齊。安置的四個(gè)桌椅能夠左右移動(dòng)，前部兩個(gè)座椅可以轉(zhuǎn)動(dòng)，改變方向與車同向，提高行駛過程中人員的舒適度。

3.轉(zhuǎn)播車整體設(shè)計(jì)

圖1 梅賽德斯-奔馳凌特Sprinter

我臺廣播轉(zhuǎn)播車選用梅賽德斯-奔馳凌特Sprinter為最長軸距的商務(wù)車，見圖1。采用戴姆勒先進(jìn)的2.2L柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，六速手動(dòng)變速箱。配備了全方位的感應(yīng)式電子穩(wěn)定程序，包括高速轉(zhuǎn)向制動(dòng)控制系統(tǒng)、加速防側(cè)滑等高效的安全保障系統(tǒng)。

圖2 電纜盤及接口箱

轉(zhuǎn)播車后部設(shè)有電源盤、音頻纜盤、綜合電纜盤、級聯(lián)及輸入輸出接口箱，車體支撐直流控制系統(tǒng)，考慮便于維修，把UPS蓄電池放在后部的抽屜里。轉(zhuǎn)播車頂部平臺放置1臺制冷功率為2600W的天鵝60V空調(diào)一體機(jī)，還裝有調(diào)頻天線、微波天線、監(jiān)控云臺等?？紤]到直播車隨車解說功能，前部兩個(gè)電動(dòng)座椅可以轉(zhuǎn)頭到隨車方向，還可以橫向移動(dòng)增加舒適度。為增加乘坐人員，后排在左右車轂位置安排兩個(gè)工位。直播桌調(diào)音臺平時(shí)采用隱藏模式，可以作為會(huì)議桌使用。前部監(jiān)視器不使用時(shí)可以電動(dòng)下沉隱藏，調(diào)音臺參數(shù)調(diào)整、監(jiān)控監(jiān)看和多媒體監(jiān)看使用時(shí)上浮使用。

4.音頻設(shè)備系統(tǒng)

廣播轉(zhuǎn)播車不僅要保證直播安全性、可靠性，而且操作需簡易性，使用方便。音頻系統(tǒng)核心設(shè)備采用主備方式，主調(diào)音臺和備調(diào)音臺采用并行輸出，調(diào)頻發(fā)射機(jī)分別接受主備調(diào)音臺輸出的音頻信號。

4.1 音頻系統(tǒng)

音頻系統(tǒng)圖見圖4。

兩個(gè)DPA耳麥、四個(gè)森海塞爾有線話筒和筆記本音頻直接接入直播桌接口板，經(jīng)無源音分后分別進(jìn)入Studer主調(diào)音臺和百靈達(dá)輔調(diào)音臺。兩路舒爾無線話筒和CD音頻進(jìn)入另外一臺無源分配器后也分配給主備調(diào)音臺。主調(diào)音臺模擬輸出分別為調(diào)頻發(fā)射機(jī)、光發(fā)、微波和后接口板提供信號，AES輸入接口板接收來自后接口板的信號，AES輸出經(jīng)過數(shù)字分配后，一路給調(diào)頻發(fā)射機(jī)和硬錄音機(jī)，另一路輸出到機(jī)架接口板和后接口板?？紤]外來音頻信號，后接口板和機(jī)架接口板輸入音頻信號接入主調(diào)音臺，以備使用。

圖4 音頻系統(tǒng)原理圖

隨著新媒體的發(fā)展，廣播也融入了視頻元素。轉(zhuǎn)播現(xiàn)場活動(dòng)時(shí)，四臺攝像機(jī)信號聚合后通過網(wǎng)絡(luò)傳回廣播車，在奧點(diǎn)云端切換，視頻分發(fā)給手機(jī)客戶端，音頻傳回廣播直播室進(jìn)行音頻直播，主持的粉絲加上現(xiàn)場觀眾的參與，商業(yè)化的運(yùn)作，帶動(dòng)了廣播的多樣化發(fā)展，同時(shí)也增加了市場營收份額。

4.2 音頻設(shè)備及周邊系統(tǒng)

音頻系統(tǒng)主備調(diào)音臺選用哈曼集團(tuán)旗下的Studer Onair 1500，它是一臺12通道，6推子（可擴(kuò)展到12推子）的調(diào)音臺，被設(shè)計(jì)成靈活的廣播播出和制作調(diào)音臺。不僅有專業(yè)級的推子單元，專業(yè)的I/O接口，還集成了USB播放和錄制功能結(jié)合，是一臺非常緊湊、性能價(jià)格比高的調(diào)音臺。tuder Onair 1500可選6-推子附加擴(kuò)展模塊，100mm推子，采用超薄設(shè)計(jì)，符合人體工程學(xué)的桌上安裝，支持嵌入式安裝和19機(jī)架式。具有全通道處理系統(tǒng)，包括4頻段均衡、壓縮、限制、擴(kuò)展、門限和嘶聲消除器。監(jiān)聽、對講時(shí)，耳機(jī)具有獨(dú)特的分裂模式和內(nèi)置揚(yáng)聲器，在推子和中心模塊上帶有OLED背光提示。集成STUDER電話管理系統(tǒng)和重新鏈接功能，STUDER I/O共享技術(shù)，具有先進(jìn)的計(jì)時(shí)器功能。OnAir 1500簡單的點(diǎn)對點(diǎn)連接，可以很容易地用作移動(dòng)備份或二級調(diào)音臺，它能通過高品質(zhì)CAT5線纜連接至系統(tǒng)核心，最遠(yuǎn)傳輸距離是60米。能夠創(chuàng)建12推子的界面，或6推子的遠(yuǎn)程放置作為遙控控制或作為控制界面的冗余使用。該調(diào)音臺設(shè)計(jì)包括了對直播和制作需求的全部特性，只要通過改變和執(zhí)行良好軟件的設(shè)置，設(shè)置簡便易用。

輔調(diào)音臺采用德國百靈達(dá)BEHRINGER RX1202F X機(jī)架式調(diào)音臺。12-Input混合器可提供優(yōu)質(zhì)的聲音，采用8機(jī)載麥克風(fēng)前置放大器，2立體聲輸入，24位Multi-FX處理器，預(yù)設(shè)包括studio-class混音、延遲、移距器等。

音頻話分選用美國ART S8 8路1分3無源話筒分配器，可用于分離8路平衡的低阻抗話筒信號，并分配成16路的平衡低阻抗話筒信號（8對）。 S8的每個(gè)通道能提供1路直接輸出、1路變壓器隔離輸出和1路話筒信號輸入。將話筒的直接輸出信號輸出到主擴(kuò)聲調(diào)音臺，并且將隔離輸出信號送到監(jiān)聽調(diào)音臺或錄音調(diào)音臺。主調(diào)音臺能為直接輸出提供幻象電源，幻象電源可傳送到話筒，所以電容話筒可以直接連接到S8的話筒輸入。S8 每個(gè)隔離輸出都帶有一個(gè)地線懸浮開關(guān)，這個(gè)開關(guān)用于切斷設(shè)備間的地線以降低噪聲。S8每個(gè)輸入帶衰減開關(guān)，這樣S8能接入前置放大信號并分配出2路話筒電平輸出信號，適用于為多臺調(diào)音臺提供話筒信號。

調(diào)頻激勵(lì)器采用意大利RVR的BLUES30NV。該機(jī)所有功能都通過微處理器實(shí)現(xiàn)控制，可自動(dòng)控制輸出功率，所有參數(shù)設(shè)置和工作狀態(tài)均可在LCD 顯示屏上展現(xiàn)。頻率范圍為87.5-108MHz，頻率采用10/100KHz步進(jìn)調(diào)節(jié)， 模擬立體聲輸入電平為±13 dB ，可調(diào)阻抗為10K Ohm /600 Ohm，總諧波失真＜0.05% 30Hz 至15KHz，信號/噪聲比：≥85dB 典型值（CCIR） 立體聲隔離度：20Hz-15KHz ＞55dB，音頻輸入接口有AES/EBU和模擬XRL兩種，AES/EBU優(yōu)先，輸出功率0-30W 可進(jìn)行調(diào)節(jié)。

廣播直播車配置兩臺北京裕寬光端機(jī)YUV100。一臺為雙向1路模擬立體聲音頻、一路標(biāo)清視頻光端機(jī)，另一臺為單向AES、XRL模擬音頻、一路標(biāo)清視頻光端機(jī)。YUV100兼容SDI和ASI信號，發(fā)射機(jī)帶環(huán)出，接收機(jī)雙輸出，雙電源配置。此設(shè)備能夠提供可靠的高品質(zhì)傳輸，傳輸距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到120km（單模光纖）和1km(多模光纖)，可達(dá)到廣播級的傳輸質(zhì)量。

REDNET系列產(chǎn)品是英國Focusrite公司所推出的基于Dante技術(shù)的“旗艦級”網(wǎng)絡(luò)音頻接口/界面，Rednet D16 AES提供豐富的各種信號接口。Rednet D16可通過兩個(gè)DB25提供16路AES/EBU輸入/輸出，XLR接口可以復(fù)制1-2路的AES/EBU輸入/輸出，同軸接口可以復(fù)制3-4路的輸入和任一路的輸出。兩個(gè)RJ45端口（一個(gè)備用），可以通過網(wǎng)線（CAT6）連接PC，配合Dante的虛擬聲卡技術(shù)，從PC接收數(shù)字音頻信號。對于一般用戶而言，通過網(wǎng)線從PC接收信號并通過XLR、同軸輸出，可實(shí)現(xiàn)一般所稱的“界面”功能。當(dāng)然，作為專業(yè)音頻設(shè)備，這個(gè)“界面”的安裝、設(shè)置和使用，比一般的USB界面要復(fù)雜得多。

UF-1000系列數(shù)字微波通訊系統(tǒng)（UBNT-Focusri-te UF-1000 Digital Microwave Communication System），包含發(fā)射機(jī) UF-1000T和發(fā)射天線、接收機(jī)UF-1000R和接收天線，可在微波的視距特性無法滿足的某些特殊場合應(yīng)用，其特點(diǎn)是能夠有效避免干擾、具有繞射能力、能做到非視距通信，適合移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸。UF-1000系列數(shù)字微波通訊系統(tǒng)工作頻率范圍在500Mhz-800Mhz；輸出功率：1-50W（平均功率）可調(diào)；調(diào)制方式為COFDM，同時(shí)支持DVB-T（8-10Mhz)QPSK16QAM64QAM調(diào)制方式；支持包括SD、HD、Ultra HD2160p60在內(nèi)的所有格式，專業(yè)XLR模擬和AES/EBU音頻接口（采樣率支持44.1/48/88.2/96/176.4/192kHz 在24 bit），模擬立體聲音頻。

調(diào)頻處理器采用美國Orban Optimod-FM 8600H-D數(shù)字音頻處理器，基于DSP處理器的硬件平臺，包含調(diào)頻預(yù)加重處理功能，可以確保發(fā)射信號無雜音，并且峰值可以被有效控制；處理器包含立體聲增強(qiáng)、均衡、自動(dòng)增益、多頻段壓縮、峰值限幅功能、立體聲編碼器及復(fù)合信號限幅功能；整機(jī)為無風(fēng)扇式設(shè)計(jì)，無運(yùn)行噪音；雙電源設(shè)計(jì)可以自動(dòng)切換，滿足總局 “廣播電視安全播出管理規(guī)定” 關(guān)于雙電源播出設(shè)備可接入不同供電回路的使用環(huán)境。

硬盤錄音機(jī)采用日本TASCAM SS-R200 SS-R200 C機(jī)架式錄音和播放設(shè)備，采樣率支持44.1, 48 kHz立體聲和單聲道錄音，錄音格式為WAV(FAT32), MP3。量化16/24 bit liner, MP3。采樣頻率：44.1/48KHz。 頻 率 響 應(yīng)：20 Hz to 20 kHz, +/-1.0dB(44.1/4/KHz)；動(dòng)態(tài)范圍＞ 105dB。

廣播音頻切換器采用FOX公司生產(chǎn)的1U機(jī)架式專業(yè)音頻切換器MKII（AXEL），支持2路立體聲、1路AES/EBU數(shù)字音頻輸入，1路內(nèi)部數(shù)字墊樂音源，構(gòu)成4選1系統(tǒng)，1路AES/EBU數(shù)字輸出，1路相同內(nèi)容的平衡立體聲模擬輸出。具備自動(dòng)和手動(dòng)兩種切換模式。用于現(xiàn)場和播出的監(jiān)聽切換。

調(diào)頻分析儀采用BW ModMon Encore MODULA-TION MONITOR，為 1U機(jī)架式設(shè)計(jì)，配置調(diào)制度監(jiān)測儀、MPX 解碼器、計(jì)量設(shè)備、測試配套。結(jié)合接收機(jī)技術(shù)和參考級音頻處理技術(shù)，能夠分析FM和基帶信號。

5.新媒體系統(tǒng)

廣播車手機(jī)客戶端視頻分發(fā)信號源由四臺JVC生產(chǎn)的GY-HM200攝像機(jī)來實(shí)現(xiàn)。GY-HM200AO是JVC和奧點(diǎn)云合作推出的一款可一鍵直播的4K攝像機(jī)，內(nèi)置12倍超高清鏡頭和1/2.3英寸CMOS傳感器。將SDHC/SDXC（UHS-I高速3級）存儲卡插入到一個(gè)或兩個(gè)存儲卡卡槽內(nèi)，可記錄長達(dá)數(shù)小時(shí)4K超高清（3840×2160）素材。文件錄制格式可兼容多種流行的編輯系統(tǒng)的Quicktime（.MOV）格式。這款攝像機(jī)可以50Mbps的碼流錄制高達(dá)60P的4:2:2高清信號。另外，將全高清素材錄制到SDHC/SDXC存儲卡的同時(shí)，GY-HM200可利用網(wǎng)絡(luò)將高清視頻實(shí)時(shí)傳輸至奧點(diǎn)云內(nèi)容發(fā)布網(wǎng)站。

GY-HM200配備JVC公司最新的IP通信引擎，方便在世界各地通過平板電腦、智能手機(jī)或電腦對攝像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，可以對光圈、焦距、白平衡、記錄等進(jìn)行控制。實(shí)時(shí)視頻流可支持高清12Mbps或稍低分辨率，具體取決于網(wǎng)絡(luò)帶寬。JVC公司的先進(jìn)流運(yùn)行科技（AST）包括Zixi提供的可自動(dòng)重發(fā)請求（ARQ）進(jìn)行快速糾錯(cuò)，即便在惡劣的環(huán)境下仍可傳輸高品質(zhì)的數(shù)據(jù)流。

通過按壓攝像機(jī)一鍵直播時(shí)，視頻流通過乾元通QYT1000 4G網(wǎng)絡(luò)聚合器完成。QYT1000 4G網(wǎng)絡(luò)聚合器擁有4個(gè)4G通信模塊，支持同時(shí)混插不同運(yùn)營商SIM卡，通過聚合4條上網(wǎng)鏈路的帶寬，可提升移動(dòng)環(huán)境中的上下行網(wǎng)絡(luò)帶寬，減輕網(wǎng)絡(luò)信號抖動(dòng)，提高網(wǎng)絡(luò)的可用性。用戶前端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，通過拆包和負(fù)載均衡分配給4G及WAN發(fā)送到服務(wù)器，聚合器將分配給4G及WAN的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合還原，發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)信號在廣電云端匯聚，通過導(dǎo)播中心制作后再分發(fā)到客戶端，從而增加了現(xiàn)場和粉絲參與度，提高了廣告吸納量。

6.總結(jié)

通過我們自身努力，廣播直播車在近一個(gè)月的系統(tǒng)集成后，成功完成系統(tǒng)和設(shè)備調(diào)試。在為我臺節(jié)目提高收視率的同時(shí)，增加了社會(huì)效益。直播車交付使用后，得到大家一致認(rèn)可，也為我臺融媒體的下一步發(fā)展夯實(shí)了基礎(chǔ)。

圖5 導(dǎo)播中心