工程范例——故宫博物院公共扩声控制系统 作者：兆翦
MediaMatrix堪称网络化音响系统的先驱，它所具有的先进性、灵活性、智能性的特点在很多年前就已经被广大同行朋友所认可。对于很多刚刚加入到这个行业的新朋友来说，MediaMatrix似乎还披着一层神秘的面纱，在相关媒体和杂志上对MediaMatrix都有过一定篇幅报道的同时，围绕着这一产品的具体设计技巧和技术核心，就成了很多专业技术人员关注的“焦点”。

本文尝试着从MediaMatrix的具体设计细节进行探讨，包括：MediaMatrix硬件构成、设计思路、设计步骤、Device成员介绍、Terminal文件查阅、遥控模式、Control object更改以及硬件设置、CobraNet技术和音频以太网构建等等。

当我第一次接触MediaMatrix的时候，就被它巧妙的创意所吸引，之前还真是没有想到过专业音响产品竟然可以这样来应用。它就象是摆在面前的一堆“积木”，任由我的思路尽情的发挥，可以随意搭建成我希望得到的结果。当第一次有人问我，MediaMatrix怎么样？我的回答只有四个字：神奇、好玩。

经过笔者的再三考虑，决定将刚刚完成的一个工程实例作为该系列的一个开篇，这对于刚刚接触这一类高科技产品的广大音响技术工作者，是认识和理解MediaMatrix的一个简易途径。

一、 故宫扩声系统设计要求
根据几次和故宫博物院相关部门负责人开会，得知了在故宫这种特殊文物保护单位的公共广播设计的特殊性，相应的部门也对整体扩声设计提出了以下要求：

1. 扩声音箱必须隐蔽，不能妨碍观瞻；

2. 箱体体积小、灵敏度高、全天候并且颜色、形状可随意定制以适应环境需要。

3. 控制系统能够实现全年全自动化无人职守、多分区、多类别节目广播。

4. 紧急广播系统自动化程度高，操作简单易行。

5. 自动适应环境电平，能根据游客的多少、环境的变化而自动调整整体输出电平、均衡等。

6. 自动故障报警功能（包括电子系统故障、功率传输系统故障等）。

7. 操作密码限制功能，以方便进行管理。

8. 充足的产品扩展功能，能够随时满足增加多分区，多节目的要求。

9. 系统连线不能过于复杂，路线清晰简单，便于日后维护

10. 完善的售后服务，做到随叫随到。

在这些要求下，通过近一个月的设计，基本达到了最初的要求。在上述设计要求中，前两项是针对声场设计提出的，可以参见另文介绍，本篇仅讨论如何通过MediaMatrix的程序设计达到甲方的要求。

二、硬件应用
从甲方的设计要求，我们可以发现：系统的主要功能体现在第3、4项的要求上面，一个是要求全自动广播，另外一个就是方便的插入紧急广播，其他的基本上都属于附加项目。这些对于MediaMatrix来说并不是一件困难的事情。
由于故宫目前开放的区域共分为6个区，所以广播分区数量也暂定为6。MediaMatrix的输出通道取决于它的接口箱的数量，普通的模拟接口箱（MediaMatrix称它们为BOB）具有8个输入通道加8个输出通道，而我们现在只是需要6个输出通道和4个输入通道（2只话筒和一个单声道CD、一个单声道卡座）就足够了。

三、程序设计

接触过MediaMatrix的朋友可能觉得，这么少的通道数量用一台X-Frame88就应该足够了，但是我们实际使用的虽然还是一只BOB，主机却是可以连接多达8只BOB的Miniframe MM208nt，为什么呢？这里涉及的问题不仅仅是使用功能的多少，还有DPU总线（Digital audio bus）和内存资源分配的问题，这些内核技术我们暂且放在一边不去考虑，我们先来看看整个控制系统程序完成以后，电路设计图纸的样子（图一）。

从这张图上我们可以看到各个部件之间连接比较凌乱，操作也会比较复杂，这种设计方案是不能交给甲方使用的（使用过MediaMatrix的朋友会发现，这个设计应用的器件其实很少，各部分连接也比较简单，稍微仔细看看就能完全明白系统的构成）。它虽然也可以满足甲方的基本功能需要，但是和“全自动运行”、“简单操作，高智能化紧急广播”的要求还是相差甚远。当我们在控制系统中加入各种自动化逻辑控制部分以后，整理出来的界面就变成了下面的样子（图二）。

图二中的任意一个功能方块，都可以用鼠标点击，里面就是具体的参数设计，因为这些设计是为系统维护人员使用的，不需要操作人员去随便查看、修改，所以可以在每一个希望保密的部件设置相同或不同的密码来加以保护。部分展开图如下（图三）。

图二也不适合操作人员使用，于是我们将经常使用的功能键复制到一个新的工作界面上来，使工作人员可以方便的操作整个系统。新复制的界面如图四。

这个界面我们称为工作界面，也就是工作人员每天工作时看见的界面。图中右上方的电平指示表表示出当前的各部分工作情况，在通常状况下，全系统的广播是自动进行的，无须任何人为的干预，工作人员只是检查一下这排电平指示表的状态就可以了。图中右下侧的五个方框是可以用鼠标点击的，他们分别代表日常工作中经常使用和需要查看的五个功能块：紧急外界音源插入、控制室监听选择、六区域音量电平微调、时钟控制自动节目播出系统、紧急广播话筒控制器。点击它们就能看见相应的调整控制钮。另外上图左边的照片也是可以用鼠标点击的，如图五。

从图五中可以看出，左边的故宫图片用鼠标点击以后，展现出来的是故宫博物院的总平面图，在故宫目前的六个开放区域内，每个区域都粘贴有一个音量电平调整按钮，这样工作人员可以非常直观地比照地图进行各个区域的音量调整。

另外一个常用的功能就是图四中右下方的带有话筒标志的按钮，用鼠标点击它就会出现图五中右下方的一个小的展开图，这个功能的使用也非常简单：首先用鼠标在CH1到CH6之中选取目前需要进行紧急广播的区域，如果要同时在六个区域进行广播，也可以点击“ALL”按钮，这时六个指示灯就同时点亮，选中的区域正在进行的广播会自动暂停，并且把广播通道自动转移到话筒通道中来，等待广播信号。此时用鼠标推起推子，话筒处于开启状态，1.5秒后左方的“OK”指示灯点亮，就可以开始广播了。这1.5秒钟的时间里，系统自动播放出“叮——咚”的提示音（这个声音是推杆被推起时，通过逻辑触发自动播放出来的预先录制好的.wav文件）。当广播完成以后，将话筒音量推杆拉下来，此时会发现上面点亮的通道选择指示灯自动熄灭了，并且自动从开始暂停的地方恢复各通道的广播。

由于自动广播是六个区域同时进行的，各区域广播内容有的时间段是相同的，有的时间段是各不相同的，每一段广播内容都是录制到MediaMatrix主机硬盘上面的.wav文件（由于此工程完成时使用的Mware软件的版本是3.3.3版，其Device中的CD Player还不能支持MP3格式），按照故宫方面的播放要求，每天要将17个不同的播放曲目（包括故宫简介、区域介绍、通知、古曲欣赏等）分13个时间段在不同的区域内定时播放，在本案的设计中使用了Windows2000中的“任务计划”发出指令来触发MediaMatrix的自动播出系统，经过近一个月测试，表明系统的工作是非常稳定、可靠的。

当然，系统的其他方面自动化程度也是非常高的，例如：系统待机状态的电源可以由UPS来维持，到第一次播出之前通过MediaMatrix的TTL输出方波来推动LAX智能开关电源，将UPS、MediaMatrix主机和功放逐级打开，然后自动开始执行广播程序 ；还有户外架设的环境电平检测话筒，通过自动电平检测程序可以根据故宫游客的多少自动控制各区域的广播音量（在图二中标有Ambient level control的功能方框就是完成这一功能的程序）等等。

由上面的简介可以看出，故宫的现场值班人员除进行紧急广播（如寻人）外、几乎是不需要进行什么技术操作的，所有的广播、电平控制和开关电源等都可以做到无人值守。即使进行紧急广播，也只是需要做三个动作：选择广播区域、推起话筒推杆、拉下话筒推杆。其他的复杂的内部调整（暂停播放、切换信号源通道、触发“叮——咚”提示音、恢复信号通道和恢复广播等）都是自动进行的。

MediaMatrix只是提供了一个我们可以发挥想象的硬件平台，如果能有一个好的程序设计，则可以使用户的使用难度大大的降低，降低到他可以根本不用懂得音响是什么，通过非常简单的培训（只要懂得怎样使用鼠标就行了，如果使用触摸屏就连鼠标也省下来了）就可以控制如此庞大的音响控制系统了。可以这样举例来形容：给客户一台P4电脑，如果什么软件都不装，那么它就是一堆废铁。但是装上DOS就可以使用了，不过客户需要进行深入的专业技术的学习才行；但是如果你给这台电脑装上WindowsXP，对于客户来说又意味着什么呢？在本例中，如果将程序设计到图一那种状况就交给客户使用，功能也达到了甲方的要求，但是操作者的工作难度就可想而知了，而我们交给客户的是图四的那种界面，情况就截然相反了。

由于篇幅的限制，在这一讲里面就不过多的讲述MediaMatrix其他应用的巧妙之处了（就在作者结束这篇稿件之前，还在家中通过电话线连接到了故宫博物院广播机房的MediaMatrix主机，并对其中的程序进行日常维护，由于使用了点对点而非Internet连接，所以不必担心安全性问题。这就实现了真正的“随叫随到”的维护：只要有电话的地方就可以）。希望对这一产品感兴趣的读者能与本刊或本人联系，提出具体的问题共同探讨。