DHD 52/RX數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化調(diào)音臺通道自動三選一功能的實現(xiàn)

楊凱 蘇州廣播電視總臺技術(shù)中心

1. 引言

對于廣播技術(shù)行業(yè)來說，調(diào)音臺是整個系統(tǒng)環(huán)節(jié)的核心，由于它是直接服務(wù)于用戶，它的易操作性、界面友好性直接影響到用戶體驗。對技術(shù)人員來說，更看重的是調(diào)音臺的可靠穩(wěn)定性、功能擴展性。因而，選擇一款性能優(yōu)秀、質(zhì)量可靠的調(diào)音臺，將會大幅提高節(jié)目質(zhì)量，并減少技術(shù)人員的維護工作量。

52/RX數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化調(diào)音臺是德國DHD公司的最新一代產(chǎn)品，和上一代42系列產(chǎn)品相比，它在硬件配置和軟件設(shè)置方面都進行了升級、改造，使得它功能更加強大，性能更加優(yōu)越。特別是加入了APC（Audio、 Power、 Control）技術(shù)，通過標準的CAT網(wǎng)線連接控制模塊和I/O模塊，傳輸48路輸入和48路輸出音頻，再加上IP基礎(chǔ)的10Mbit/s控制數(shù)據(jù)包，同時為接口模塊和控制模塊提供48V的供電需要，這就使得所有的I/O模塊可以被安裝在任何需要接口的位置，真正實現(xiàn)分布式安裝，降低系統(tǒng)集成的布線量。DHD 52/RX調(diào)音臺還配有一個專用軟件Toolbox5，該軟件十分靈活，可對調(diào)音臺功能進行個性化設(shè)置，從而滿足不同電臺的實際需求。

2.DHD 52/RX調(diào)音臺簡介

2.1 52/RX調(diào)音臺硬件組成

如圖1所示，52/RX調(diào)音臺主要由四部分組成：主控核心DSP模塊、I/O接口模塊、主控制面板和TFT顯示屏。這四部分運用APC技術(shù)，通過網(wǎng)線相連接，進行音頻信號、電源、控制信號的傳遞。其他外圍設(shè)備如話筒、監(jiān)聽耳機等通過符合AES/EBU標準的XLR接口接入I/O模塊，實現(xiàn)音頻信號的傳遞。52/RX調(diào)音臺通過交換機與控制電腦相連，由控制電腦通過Toolbox5專用軟件對調(diào)音臺進行設(shè)置。

圖1 DHD 52/RX硬件組成及連接示意圖

（1）主控核心DSP模塊

52/XC DSP核心模塊包含有12個APC接口，所有的52系列調(diào)音臺的控制模塊都可由52/XC支持。它是中心處理單元，具有40比特浮點DSP處理能力，最多可滿足24路推子的處理需求，甚至還能用于2176×1856切換能力的矩陣信號處理。它還配備有兩塊相同的電源模塊52-7497（ XC Power Supply 48V / 200W），具有90%的效能，用于本身的供電及控制面板的供電，選配兩塊冗余電源可以保證播出的安全性。此外，由于高穩(wěn)定的性能且無風(fēng)扇設(shè)計，使得其耗電極低。

（2）I/O接口模塊

I/O模塊主要分類有模擬I/O模塊、數(shù)字I/O模塊、麥克風(fēng)/耳機模塊等，模塊配件的主要參數(shù)如表1所示。

52/RX主控制面板單元主要有52-2010A RX中央控制模塊和3個52-2020B推子模塊組成，推子模塊的數(shù)量可以根據(jù)實際需要進行選擇，它們通過網(wǎng)線與52/XC DSP核心模塊APC接口相連。

表1 52/RX I/O模塊參數(shù)

52/RX TFT顯示屏是觸摸屏設(shè)計，直觀可靠，可以安裝在任何需要的位置，例如調(diào)音臺旁邊或安裝在其他桌面上，也可以鑲嵌在控制臺面上或固定在標準的立式機架上。通過Toolbox5軟件對其進行設(shè)置，可根據(jù)需要個性化設(shè)置顯示布局，包括按鍵、時鐘及電平表等功能和顯示方式。

2.2 設(shè)置軟件Toolbox5

DHD 52/RX調(diào)音臺可通過運行在任意一臺PC上的Toolbox5設(shè)置軟件進行參數(shù)配置，全新的調(diào)音臺只有出廠配置，技術(shù)人員需要對其進行詳細軟件配置定義后，才能實現(xiàn)想要的功能。Toolbox5主要功能有：定義系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，對硬件進行配置（推子數(shù)量、I/O 接口等）；分配MADI/APC 輸入和輸出；定義所有的控制件功能；創(chuàng)建復(fù)雜的邏輯和控制功能；設(shè)置對講和監(jiān)聽；設(shè)置TFT 觸摸屏的顯示；設(shè)置電平監(jiān)測和遙控；權(quán)限管理；維護升級和運行日志等。

它的特點是可以離線進行設(shè)置，保存多個配置文件，不需安裝，只需點擊即可應(yīng)用，通過網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備進行程序的上傳和下傳等。通過Toolbox5完成設(shè)置后可以將設(shè)置數(shù)據(jù)立即上傳至設(shè)備并馬上投入使用，如果需要改變一些功能，隨時在軟件中修改好后上傳即可。主要的配置如圖2所示。

2.3 52/RX調(diào)音臺主要功能特點

（1）系統(tǒng)安全可靠，多重備份，雙CPU，雙DSP，多網(wǎng)口。

（2）調(diào)音臺主備輸出故障自動切換，自定義門限電平和響應(yīng)時間。

（3）控制面板和DSP采用分體式結(jié)構(gòu)，模塊化配置，升級擴展靈活，維修方便；控制面板故障不中斷音頻輸出；控制面板和音頻處理機柜分別獨立配置雙電源；控制面板為模塊化結(jié)構(gòu)，每組推子模塊不超過6個推子。

（4）音頻處理機柜內(nèi)無風(fēng)扇，24小時不停機工作；音頻處理機柜內(nèi)所有板卡支持熱插拔。

（5）不少于3條立體聲節(jié)目母線，不少于12條立體聲Mix-Minus母線。

（6）內(nèi)置矩陣，任何母線可任意分配至任意物理輸出接口。

圖2 管理員賬戶密碼配置

（7）數(shù)字輸入和輸出接口，24比特量化，輸入具備取樣頻率轉(zhuǎn)換功能；模擬輸出和模擬輸入的最大輸入電平為24dBu。

（8）話筒輸入帶48V幻象電源，在控制面板實現(xiàn)控制。

（9）調(diào)音臺控制面板具備相位切換開關(guān)。

（10）所有輸入通道具備音頻濾波、高低通濾波、4段均衡、壓縮器、限幅器、噪聲門、擴展器、AGC等。

（11）調(diào)音臺輸出具有內(nèi)置播出延時功能，延時時間不少于20秒，可以刪除不雅語句。

（12）具備不少于24路立體聲的電平、相位監(jiān)測功能，對電平過高和電平過低、相位錯誤等自動報警，用戶可自定義電平門限以及啟動作用時間。觸發(fā)啟動報警設(shè)備和自動啟動補樂播放能力。輸出信號中斷報警，可同時將報警信號提示主持人，并且報警門限電平和時間可調(diào)。

（13）調(diào)音臺配備不小于8英寸以上的彩色觸摸屏，用戶可自定義顯示節(jié)目輸出電平、相位、時間、計時器，均衡曲線，動態(tài)處理曲線。

（14）控制面板推子模塊，每路推子不少于10個操作按鍵以及2個控制旋鈕。具備推前電平表和輸入源名稱顯示。OLED輸入源顯示屏,不少于8個字符顯示，能夠方便調(diào)整相位、增益、聲像。

（15）冷啟動時間小于5秒。

（16）每路控制面板推子具備推子前節(jié)目電平和輸入源名稱顯示、相位、增益、聲像調(diào)整顯示，所有推子都可以控制任意輸入源，包括數(shù)字，模擬，MADI 輸入源。

（17）具備自同步和外接同步信號接口；可以與Word clock, AES/EBU同步；具備外部MADI 同步能力。

（18）配置導(dǎo)播對講控制盒，實現(xiàn)主持人與導(dǎo)播的對講。

（19）配置滿足所有輸入輸出需要的卡儂轉(zhuǎn)接板。（20）具備多級用戶權(quán)限設(shè)置功能。

（21）具備網(wǎng)絡(luò)接口，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理、監(jiān)控和遙控，具備運行日記，方便故障的查找和處理。利用軟件在主控和副控進行調(diào)音臺的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一配置，監(jiān)看PGM輸出電平，遠程遙控調(diào)音臺。

（22）與主控矩陣和全臺直播系統(tǒng)連網(wǎng)后，實現(xiàn)20套直播機房、所有導(dǎo)播室以及主控機房的對講。具備群講對講功能、具備相應(yīng)的對講操作面板，可顯示對講目的地和對講源名稱。

3.52/RX調(diào)音臺通道自動三選一輸出功能的實現(xiàn)

3.1 功能設(shè)計

我們利用52/RX調(diào)音臺配置軟件Toolbox5設(shè)計實現(xiàn)了三通道（主要指主通道、備通道和墊樂通道）自動切換輸出功能，當(dāng)主備通道均無輸出時，給出報警提示，在TFT觸摸屏上設(shè)計并定義功能啟停/報警按鈕。

如圖3所示，輸入、輸出均采用數(shù)字信號（也可以是模擬信號，這里以數(shù)字信號為例），設(shè)定一路推子定義為“Din1&2&3”，用于自動三選一信號的輸出電平控制。通常直播室里設(shè)置有兩臺播出工作站，一主一備，這里將主播出站輸入定義為第一路“Din1”，備工作站輸入定義為第二路 “Din2”，CD機墊樂輸入定義為“Din3”，調(diào)音臺PGM輸出定義為“Dout”，在TFT觸摸屏上設(shè)計好功能啟停按鈕，定義為“Din Detect ON/OFF”。當(dāng)Din Detect ON時，Dout為Din1信號；若Din1無信號或低于-40dB（電平大小可根據(jù)需要調(diào)整），且間隔6s過后（間隔時間可根據(jù)需要調(diào)整）仍未恢復(fù)，Dout自動切換為Din2信號，一旦Din1信號恢復(fù)正常時，Dout自動切換為Din1信號；若Din1、Din2均無信號或低于-40dB，且間隔6s過后仍未恢復(fù)，Dout自動切換為Din3信號，同時功能啟停按鈕給出報警，顯示“Din ERROR”信息，一旦當(dāng)Din1或Din2信號恢復(fù)正常，Dout自動切換回Din1或Din2信號，同時報警取消。當(dāng)Din Detect OFF時，自動三選一功能不執(zhí)行。

圖3 功能示意圖

3.2 功能實現(xiàn)

功能實現(xiàn)主要通過應(yīng)用Toolbox5軟件四個功能模塊：Level Detects、TFT Views、Logic Functions 和Output Functions。

（1）Level Detects：應(yīng)用它完成對Din1、Din2電平的監(jiān)測設(shè)置。

如圖4所示，定義兩個監(jiān)測信號為“LV3：check Din1” 和“LV4：check Din2”，分別設(shè)置兩個信號的信號源，在Level Detection里通過旋鈕“Level”設(shè)置監(jiān)測門限電平，這里我們設(shè)定為-40dB；通過旋鈕“Hold Time”設(shè)置監(jiān)測電平超過門限后保持多長時間觸發(fā)邏輯功能，這里我們設(shè)定為6.0s，即在Din1、Din2電平低于-40dB后6s便觸發(fā)邏輯功能。在DHD 52/RX調(diào)音臺中，可以同時監(jiān)測5個聲音信號的電平。

（2）Logic Functions：應(yīng)用它實現(xiàn)邏輯功能的設(shè)定。具體設(shè)置如圖5和表2所示，其中RX CENTRAL.Key 4代表自動三選一功能啟停/報警按鈕在TFT屏上的次序（關(guān)于此按鈕在后面會詳細介紹）。設(shè)置完成后，一旦條件滿足，即觸發(fā)相應(yīng)邏輯功能。

（3）TFT Views：應(yīng)用它完成對TFT觸摸屏的設(shè)計和定義。

圖4 Level Detects設(shè)置

通過Toolbox5軟件對其進行自動三選一功能啟停/報警按鈕設(shè)置，如圖6所示。選定一個位置定義為“DinAutomation”，按鈕大小可通過“Font Size”調(diào)整；按鈕模式（Toggle Mode）有三種 可 選：Momentary、Toggle和 Timed Toggle， 這里選擇“Toggle”；其他設(shè)置如表3所示，其中RX CENTRAL.Key 4代表此按鈕在TFT屏上是第四個按鈕，Device Running是System Fuction下的一個功能，其他功能還包括：Power Fail、Sync、44.1KHz、48 KHz、Temperature Alert等。

TFT可根據(jù)需要個性化設(shè)置顯示布局，包括按鍵、時鐘及電平表等功能和顯示方式，十分靈活。（4）Output Functions：應(yīng)用它實現(xiàn)對輸出功能的定義。

圖5 Logic Functions設(shè)置

表2 邏輯觸發(fā)條件設(shè)置

圖6 TFT觸摸屏設(shè)置

表3 自動三選一按鈕啟停/報警定義

如圖7所示，定義“Dout-L”和“Dout-R”，并為它們分別定義輸出條件和信號源。以“Dout-L”為例，默認輸出為Din1信號；當(dāng)LF1：Din1 ERR邏輯觸發(fā)，輸出為Din2信號；當(dāng)LF2：Din1&2 ERR邏輯觸發(fā)，輸出為Din3信號。

圖7 52/RX調(diào)音臺輸出設(shè)置

至此，通過軟件實現(xiàn)52/RX調(diào)音臺通道自動三選一功能得以實現(xiàn)。該功能的特點包括：功能可自主啟停；主備通道故障有報警提示；門限電平可設(shè)定；切換時間可設(shè)定。目前我臺播出模式特別是非直播節(jié)目播出時，通常是由主持人負責(zé)推起主播出工作站輸出推子，播放錄制好的節(jié)目，備播出工作站同步放音但推子處于關(guān)閉，一旦主工作站出現(xiàn)問題，再由主持人將備工作站推子推起，有了此功能后，將有效降低主持人的工作強度，同時也能確保安全播出。

4.總結(jié)

目前，有五臺DHD 52/RX調(diào)音臺在我臺直播室使用三年有余。使用過程中，該調(diào)音臺展現(xiàn)出的優(yōu)良品質(zhì)、穩(wěn)定可靠的性能、優(yōu)秀的音頻指標以及至今未發(fā)生一起因調(diào)音臺故障造成停播的事故，使得用戶及技術(shù)人員對其一致好評。