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李杰对广播电台音频信号的网络监测和应用的分析

2010-10-8 13:47| 发布者: admin| 查看: 202| 评论: 0

  随着技术的发展,我国广播电台在完成数字化改造的基础上,正逐步向网络化和智能化方向发展。中央人民广播电台技术中心的李杰针对广播电台网络化建设的需求,以Digispider公司的ASM-16网络音频信号监测终端为例,对广播电台的音频信号的网络化监测和应用进行了介绍。

  一、网络化和智能化技术改造中的特点

  在2007年后掀起的网络化和智能化的技术改造中,具有几个明显特点:

  1、各地播出频率逐步增加,电台规模不断扩大,播出内容和播出形式也更加丰富,对技术实现的手段要求越来越高。

  2、由于频道的增加和播出模式的改变,许多电台的机房而已也有所变化,很多是分散颁布的,技术机房也往往分布在不同的位置。

  3、作为广播台网建设的重要组成部分要求能够在全台对音频系统进行监测和控制。

  由于这些特点,在电台音频系统的设计中,对音频信号的监测提出了新的要求,要求能够实现网络化和智能化。所谓网络化,就是能够通过网络实现音频信号的分布式、大范围监测,而不仅仅是局限在总控室内;同时能够实现监测参数的网络共享和网络监听;所谓的智能化,就是对音频信号的监测不仅仅是简单的彩条显示,而且还要对信号反相、AES/EBU音频流、电平过载或过低等进行智能判断和报警。

  这些要求是传统的音频监测设备不能做到的,为此要应用网络音频监测设备,以满足现在电台音频信号的参数监测和音频信号的编码两大功能,网络音频监测设备的应用场合取决于设备的主要参数。

  1、音频信号参数监测分析处理能力:网络音频监测设备的音频参数在线分析是通过DSP芯片实现的,不同的DSP芯片处理能力不一样,能够处理的音频信号路数也不同。根据处理信号的路数不同可分为单路信号监测设备和多路信号监测设备。

  2、音频信号的网络化传输编码方式:音频信号的编码主要是为了实现音频信号的网络传输和网络监听。目前主要有两种MP3流媒体和Cobranet两种音频编码模式,前者主要用于网络监听,后者不但可以用于网络监听,还可以用于构建网络音频传输、交换系统,作为数字音频矩阵的辅助备份矩阵。

  二、网络音频信号监测的原理和结构

  以Digispider公司的ASM-16网络音频信号监测终端为例,它是高度为1U的设备,具有8路立体声音频信号输入接口和主备冗余的100M网络监测端口,它采用了强大的高性能音频信号DSP分析处理芯片和Cobranet网络音频传输技术,可以对8路立体声模拟信号或者8路AES/EBU数字音频信号进行参数分析处理和Cobranet音频流编码,并通过廉价的以太网传输监测参数和多路高质量音频信号。

  ASM-16网络音频信号监测终端内置音分和旁通电路,在设备正常工作时,输出信号通过内置音分自环输出,在设备断电时,输出口和输入口旁路短接,从而保证信号的流畅,不会由于监测点的介入而影响待测系统的信号传输安全。

  ASM-16网络音频信号监测终端具有音频信号检测分析单元和音频信号Cobranet编码单元。音频信号检测分析单元完成音频信号质量参数的分析,并通过TCP/IP协议,将质量分析数据传送给上们PC,并通过计算机软件以图形化的方式实时显示监测参数。这些参数可以同时传送给多台PC,实现质量参数检测数据的网络共享。

  网络音频监测终端在进行质量参数分析的同时,还能对音频信号的异态进行分级报警,包括:音频信号静音(停播)、AES信号流失步、音频信号电平过载、音频信号电平过低、音频信号反相及左右电平相差过大。

  在对音频信号进行质量分析的同时,Cobranet编码单元对音频信号进行Cobranet数据包编码。音频信号质量检测数据和Cobranet均通过同一个RJ45网络发送,但采用的协议不一样,质量检测数据通过TCP/IP协议发送,音频数据包通过Cobranet协议发送。在实现音频信号的实时检测和编码传输的同时,ASM-16网络音频监测终端还可以对编码后的音频信号进行多种DSP音频处理,包括电平调整、相位调整、多段均衡、信号发生器、混音等多种处理,从而为创建智能网络音频系统提供了条件。

  三、网络音频监测终端的应用

  1、简单的音频信号监测

  一个由ASM-16和DSM-32软件组成的信号监测系统就能完成简单的音频信号监测,系统的主要功能是通过DSM-32软件,可以对音频信号的质量参数进行实时的监测和显示,包括电平、相位等,同时还可以设置电平上下限报警阈值和持续时间阈值,对音频信号的停播、过载、电平不足等故障和异态进行报警,还可以对AES时钟信号的失锁和丢失等进行监测和报警。

  2、音频信号的监测、监听、录音

  将多台ASM-16音频监测终端通过网络和交换机组成一个音频信号监测网络,音频监测终端和交换机之间的距离可以达到100米。因此可以组成大区域范围的音频信号网络化监测系统,DSM-32监测软件,可以在多台计算机上对所有的音频信号监测和监听。

  如果在系统中安装具有Cobranet接口的音频慢速录音工作站,就可以在对音频信号的质量参数进行实时监测的同时,对各路音频信号进行集中录音和监听,而不需要另外敷设音频线,也不需要将网络音频信号转换成模拟信号或者AES信号。

  3、直播间、总控间音频信号的集中监测系统

  在广播电台的总控系统中,需要对多个直播间播出信号、转播信号以及信号传输过程中各个关键点的信号进行在线监测,ASM网络音频监测终端可以搭建完善的网络音频监测系统。对于已经建成的传统总控系统来说,可以在不改动原有系统线路的情况下,通过在各点增加监测终端,实现网络化的监测报警系统。

  这个系统的功能是:对直播间所有关键音频播出信号进行监测,如播出站输出信号、调音台输出信号、延时后信号、外转信号、矩阵后信号、切换器信号等。待监测信号可以直接送入ADM网络音频监测终端,通过网络进行集中监测、监听和报警。

  由于ASM具有智能故障判断和报警功能,如出现信号故障或者劣播,能够方便地判断发生故障的具体位置,确保电台能够在最短的时间内,快速发现问题和排除问题。

  在这样的结构中可以看出,由于采用了网络音频监测技术,各个直播间的音频信号可以通过网络进行监测,直播间的多路音频监测信号通过2根主备网络线路可实现集中监测,不需要另外敷设音频线,而且监测功能较之传统的监测手段要强大很多,系统的改造也更加容易。

  由于网络音频监测设备具有强大的功能和灵活的适应性,各个电台可以根据自身的实际情况和需求,结合应用软件的开发,灵活地设计和组建各种不同结构和功能的智能化、网络化音频监测系统。 

2009年11月18日
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