新聞演播室音頻系統(tǒng)升級(jí)與實(shí)施

肖 如

（株洲市廣播電視臺(tái)，湖南 株洲 412000）

1 演播室背景介紹

新聞?lì)惞?jié)目是電視臺(tái)所有節(jié)目類型中的重中之重，新聞演播室系統(tǒng)也是技術(shù)部門(mén)最重視的一個(gè)領(lǐng)域[1]。株洲市廣播電視臺(tái)的150 m2新聞演播室于2010年投入使用，當(dāng)時(shí)搭建的是標(biāo)清系統(tǒng)，至今已使用十余年時(shí)間。作為早期的獨(dú)立多景區(qū)演播室，它承擔(dān)著株洲市廣播電視臺(tái)新聞綜合頻道的《株洲新聞聯(lián)播》《晚間報(bào)道》《株洲話》等多檔重要欄目的直播錄制工作[2]。2013年，演播室進(jìn)行了一次改造，當(dāng)時(shí)考慮臺(tái)播出系統(tǒng)為標(biāo)清系統(tǒng)，升級(jí)了一些視頻設(shè)備，音頻部分沒(méi)有變動(dòng)，把演播室改造為高標(biāo)清混合系統(tǒng)?，F(xiàn)如今，播出系統(tǒng)已改為高清播出，演播室的大部分設(shè)備都已老化且不支持高清化制作，無(wú)法滿足媒體新聞節(jié)目的生產(chǎn)需要，存在安全播出的隱患。

2 音頻系統(tǒng)升級(jí)設(shè)計(jì)

150 m2演播室承擔(dān)日常新聞播報(bào)、新聞專題訪談節(jié)目的制作和播出。新聞直播對(duì)系統(tǒng)的要求最主要的是性能穩(wěn)定、設(shè)備故障率低。在系統(tǒng)改造時(shí)，要充分考慮到新聞播出的特殊性，從而確保新聞節(jié)目的安全播出。

2.1 升級(jí)原因與目的

臺(tái)播出系統(tǒng)已經(jīng)高清化運(yùn)行，媒體節(jié)目要求高清制作，對(duì)演播室制作技術(shù)提出更高的要求，需要演播室具備高清制作能力。由此，株洲市廣播電視臺(tái)決定對(duì)150 m2新聞演播室進(jìn)行升級(jí)改造。改造設(shè)計(jì)應(yīng)本著合理配置、完善系統(tǒng)、節(jié)省造價(jià)的原則，必須充分考慮并利用現(xiàn)有設(shè)備，系統(tǒng)建成后須能與原有設(shè)備無(wú)縫鏈接、配套使用。升級(jí)后的音頻系統(tǒng)要求布局合理、便于操作、信號(hào)調(diào)配靈活、維護(hù)方便。要保證主、備系統(tǒng)能夠靈活倒換，保證節(jié)目安全生產(chǎn)播出。系統(tǒng)設(shè)計(jì)除了符合關(guān)于高清數(shù)字電視設(shè)備系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，還要有一定擴(kuò)展性，能夠滿足融媒體中心將來(lái)有可能增設(shè)的節(jié)目制作需求。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

新聞演播室音頻系統(tǒng)為立體聲播出系統(tǒng)，需具備完善的信號(hào)同步和延時(shí)處理系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)備包括廣播級(jí)數(shù)字調(diào)音臺(tái)、有線與無(wú)線傳聲器、電話?cǎi)詈掀鳌浵駲C(jī)、播放服務(wù)器及其他周邊設(shè)備。整個(gè)音頻系統(tǒng)采用數(shù)字與模擬信號(hào)混合使用的方式。系統(tǒng)改造完成后，演播室的所有音源信號(hào)（在線包裝除外）全部經(jīng)無(wú)源話筒分配器一分為二，分別接入主備調(diào)音臺(tái)，各自獨(dú)立混音。經(jīng)二選一切換器后，數(shù)字信號(hào)送至加嵌卡，與視頻以SDI嵌入方式送播控中心和記錄設(shè)備，以減少信號(hào)在傳輸過(guò)程中的損失。導(dǎo)播間內(nèi)部連接中，部分采用模擬信號(hào)，以避免轉(zhuǎn)換誤差。

2.3 設(shè)備的選型

在電視新聞播出中，音頻相對(duì)于視頻有著更高的出錯(cuò)率。因此，為了保障重要新聞欄目的安全直播，安全性永遠(yuǎn)是音頻工作者對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一要求。此次改造升級(jí)了數(shù)字調(diào)音臺(tái)替換老調(diào)音臺(tái)，并新增備份的錄像機(jī)、數(shù)字調(diào)音臺(tái)，采用主備調(diào)音臺(tái)的冗余設(shè)計(jì)作應(yīng)急切換，確保節(jié)目進(jìn)行過(guò)程中不因設(shè)備故障或線路問(wèn)題造成聲音指標(biāo)極度惡化或中斷的情況，其他音源設(shè)備未做變動(dòng)。采用主、備兩個(gè)調(diào)音臺(tái)同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的最大好處是，兩個(gè)調(diào)音臺(tái)同時(shí)出故障的概率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其中一臺(tái)出現(xiàn)故障的概率。兩個(gè)調(diào)音臺(tái)獨(dú)立工作且互為備份，這樣可以保證在其中一個(gè)調(diào)音臺(tái)故障時(shí)，另一臺(tái)能迅速承擔(dān)起系統(tǒng)信號(hào)處理和調(diào)度的任務(wù)，從而大大提高了系統(tǒng)可靠性和快速反應(yīng)能力[3]。

安全生產(chǎn)播出是做節(jié)目的基礎(chǔ)。演播室配置的廣播級(jí)數(shù)字調(diào)音臺(tái)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心設(shè)備，要求其安全性能高，操作方便。由于150 m2演播室的信號(hào)來(lái)源多（總控播出服務(wù)器、在線圖文包裝、主持人話筒收音、非編服務(wù)器、錄像機(jī)等），因此調(diào)音臺(tái)的接口必須能滿足演播室所有設(shè)備音頻信號(hào)的輸入、輸出要求（包括數(shù)字音頻、模擬音頻）。本次改造選擇了英國(guó)的ALEEN&HEATH的SQ7作為主調(diào)音臺(tái)。SQ由Allen & Heath的96 kHz XCVI FPGA引擎驅(qū)動(dòng)，具有低至0.7 ms的超低延遲以及可變位深，也能兼容前沿的音頻網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。把Dante或Waves等音頻網(wǎng)絡(luò)卡添加到SQ的I/O端口，就能集成固定安裝系統(tǒng)。它具備Slink智能端口，可以通過(guò)大量96 kHz和48 kHz的擴(kuò)展機(jī)架和舞臺(tái)接口箱（如AB168、AR2412、AR84和DX168）擴(kuò)展至48路話筒輸入，96 kHz FPGA 處理核心，48路輸入通道配備，DEEP處理架構(gòu)，33個(gè)推子/6層，12路立體聲混音輸出+LR，3路立體聲矩陣輸出，AES 3輸出滿足了目前演播室新聞節(jié)目在直播與錄制上的要求。從空間、經(jīng)濟(jì)、可行性等多個(gè)方面考慮，設(shè)計(jì)人員選擇了英國(guó)的Soundcraft Si Performer作為備調(diào)音臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)一些常用的信號(hào)源進(jìn)行備份。其配有16個(gè)內(nèi)置可調(diào)用麥克風(fēng)前置功放和8路立體聲輸入以及兩個(gè)ViSi Connect?可選卡插槽，提供大量附加的數(shù)字I/O連接。

2.4 音頻信號(hào)的輸入與輸出

150 m2新聞演播室從物理位置上大致分為演播室（內(nèi)場(chǎng)）和導(dǎo)控室（外場(chǎng)）兩個(gè)部分。演播室常規(guī)設(shè)計(jì)了三個(gè)景區(qū)，包括兩個(gè)坐播景區(qū)和一個(gè)站播景區(qū)。根據(jù)不同的節(jié)目需求，固定設(shè)置了2支領(lǐng)夾無(wú)線話筒和2個(gè)桌面有線話筒（互為備份）。這4路聲音信號(hào)通過(guò)無(wú)源話筒分配器一分為二，分別送給主備調(diào)音臺(tái)。景區(qū)還設(shè)有音頻接口板，滿足節(jié)目的額外需求。導(dǎo)控室的輸入信號(hào)有多路，其中有TH-804B電話?cǎi)詈掀?，主播出工作站（播放制作好的稿件、廣告、宣傳片）、備播出工作站，SONY PMW-1000主硬盤(pán)錄像機(jī)、SONY PMW-1000備硬盤(pán)錄像機(jī)、索貝非編服務(wù)器。這些音源信號(hào)通過(guò)2個(gè)8路無(wú)源話筒分配器一分為二分配后，與1路在線包裝數(shù)字信號(hào)（片尾音樂(lè)）、2路攝像機(jī)CCU隨機(jī)話筒聲音，按需分別送入主備調(diào)音臺(tái)。主備調(diào)音臺(tái)的模擬輸出和數(shù)字輸出都分別送給了2選1音頻切換器。正常播出時(shí)，用主調(diào)音臺(tái)的數(shù)字信號(hào)輸出，在主調(diào)音臺(tái)發(fā)生突發(fā)情況時(shí)，迅速啟用備調(diào)音臺(tái)進(jìn)行播出，從而不影響節(jié)目的正常制作和播出。實(shí)際應(yīng)用中，兩張調(diào)音臺(tái)設(shè)置完成后，同步操作。

在此系統(tǒng)中，主、備調(diào)音臺(tái)輸出的數(shù)字信號(hào)通過(guò)2選1切換器后，給到數(shù)字音分卡，分出6路信號(hào)。其中，兩路信號(hào)送至系統(tǒng)中的加嵌卡，以SDI嵌入方式給視頻分配器后，一路送給總控播出，一路送給視頻矩陣再送給總控，還有一路給高標(biāo)清轉(zhuǎn)換卡送矩陣、CCU及機(jī)柜接口板。其他4路給到操作臺(tái)與機(jī)柜作備用信號(hào)。主、備調(diào)音臺(tái)輸出的模擬信號(hào)通過(guò)2選1切換器后，經(jīng)過(guò)兩張模擬音分卡，按需送給SXS錄像機(jī)、索貝非編服務(wù)器回采、電話?cǎi)詈掀?、監(jiān)聽(tīng)音箱以及機(jī)柜接口板等等有需要的設(shè)備。同時(shí)，主調(diào)音臺(tái)還有兩路模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號(hào)輸出，給到機(jī)柜作為預(yù)留備用信號(hào)[4]。整體信號(hào)路由如圖1所示。

圖1 音頻系統(tǒng)信號(hào)框圖

2.5 信號(hào)的記錄存儲(chǔ)

演播室系統(tǒng)記錄存儲(chǔ)設(shè)備主要為兩臺(tái)SONY PMW-1000錄像機(jī)，新聞直播時(shí)實(shí)時(shí)采集信號(hào)。兩臺(tái)錄像機(jī)互為備份，防止設(shè)備故障導(dǎo)致節(jié)目記錄保存中斷；同時(shí)配有一臺(tái)雙通道的索貝非編工作站進(jìn)行新聞回采記錄保存。

錄像機(jī)和索貝非編工作站的記錄信號(hào)都有4路，分別是2路模擬音分卡提供的模擬信號(hào)，2路加嵌卡提供的SDI信號(hào)，保持信號(hào)的相對(duì)獨(dú)立性，保障系統(tǒng)沒(méi)有單一崩潰點(diǎn)。系統(tǒng)還預(yù)留了一路SDI信號(hào)到視頻矩陣，用作系統(tǒng)備用。

2.6 節(jié)目實(shí)例分析

整體完成升級(jí)改造后，系統(tǒng)運(yùn)行正常。以受眾每天關(guān)注的時(shí)事欄目《株洲新聞聯(lián)播》為例，其采用雙機(jī)位播出，使用一主一備兩支有線話筒，音頻技術(shù)人員在調(diào)音臺(tái)上進(jìn)行話筒與播出工作站的切換。編輯在制作網(wǎng)完成當(dāng)天全部稿件的制作，審核完成后打包成視頻文件從遷移服務(wù)器遷移到主備播出服務(wù)器上。導(dǎo)播間配有兩臺(tái)播出工作站，遙控主備播出服務(wù)器播放視頻，二者都通過(guò)主調(diào)音臺(tái)的數(shù)字輸出加嵌后以SDI形式給總控直接播出。同時(shí)，索貝非編和硬盤(pán)錄像機(jī)實(shí)時(shí)采集，完成當(dāng)天新聞的備份記錄[5]。

3 結(jié) 語(yǔ)

150 m2新聞直播演播室音頻系統(tǒng)的成功升級(jí)改造及平穩(wěn)運(yùn)行，助力株洲廣播電視臺(tái)新聞?lì)惞?jié)目為廣大觀眾奉上有高度、有深度、有溫度的實(shí)效新聞。隨著新媒體的到來(lái)，電視臺(tái)不斷嘗試?yán)镁W(wǎng)絡(luò)等新媒體技術(shù)完成電視新聞?lì)惞?jié)目的制播，現(xiàn)代電視技術(shù)日新月異，設(shè)備也在不斷更新升級(jí)。面對(duì)新系統(tǒng)和新技術(shù)，工作人員要大膽地運(yùn)用和實(shí)踐。在直播新聞演播室音頻技術(shù)升級(jí)的背后，相關(guān)人員應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到，改造工作既要考慮技術(shù)升級(jí)和擴(kuò)展能力，體現(xiàn)先進(jìn)性和前瞻性，與時(shí)俱進(jìn)，又要構(gòu)建安全可靠、高效合適的高清節(jié)目制作音頻系統(tǒng)，保證節(jié)目安全播出。