【关键字】 播控系统 音频矩阵 网络监测
全数字化的数字音频系统设计方案与传统模拟音频系统设计方案最大的不同之处是系统的概念得到很大提升。在当代的电台播控系统设计中，数字化是最基本的设计要求，而现在网络化则是最新的技术趋势。利用计算机及网络技术建设智能化的主（总）播控系统，要考虑对广播节目制作、播出、传输、交换等各环节的需要，其每个子系统的设计、调试和工作是相连和互动的，既要保证整个系统的安全性和可靠性,同时还要为工作人员提供方便快捷的使用环境和工具即所谓智能性，并兼顾系统的先进性、开放性及经济性等因素。
最新的陕西广播电台播控系统就是一个完整的基于网络的智能化全数字系统解决方案，系统建设从开始就是采用以人为本的理念，结合最新的IT技术，充分满足广播电台用户需求，并以冗余路由提高系统的强壮性，同时以新技术适应发展，努力创新。利用德国Lawo的数字音频矩阵Nova73和英夫美迪的ControlMaster控制软件及相关智能切换设备，在国内率先实现了“网络智能化广播电台数字音频播控系统”，该播控网络与广播电台计算机网络共同构成数字化广播电台的工作及传输平台。
智能化广播电台播控系统主要由音频信号路由切换系统和智能化监听、监测及控制系统组成。
一． 音频信号路由切换系统
主要包括核心音频切换矩阵和周边设备如多选一音频切换器、音频分配器、音频处理器等以及系统控制和监测软件三个部分，用于广播电台内部节目音频信号和其它交换信号的传输、分配和处理。
作为系统的核心设备数字音频矩阵，目前有两种类型，一种是基于电子开关的传统音频矩阵，另一种是基于数据包交换的网络音频矩阵。传统数字音频矩阵采用TDM（时分复用）总线技术的，具有极高的可靠性和音频实时处理、切换功能，网络矩阵是利用以太网络实时传输高质量数字音频信号，更加满足分布式系统的需要，非常适合广播电台建设网络化的音频播控系统。
1.LAWO NOVA73数字音频矩阵
NOVA73是传统数字音频矩阵，也叫数字音频路由器，作为播控系统的核心，除用于音频信号的交换和分配外，还具有很强处理（DSP）功能，可以用作调音台的电子柜、主控的矩阵和节目传输的终端。NOVA73矩阵的一个独特之处在于其“双控制网络结构”，即独特的“双星技术”，硬件支持双路由实时切换，确保了对系统切换控制的高可靠性，如图1所示。NOVA73矩阵支持多达8192个输入和8192个输入输出的混合、切换、分配和处理（16X512时间槽位），这在目前专业音频矩阵中是最高的。LAWO的每块音频I/O卡上都有强大的DSP声音处理，包括立体声转单声道、电平调整、相位翻转、电平测量、静音检测及报警等功能。通过GPIO输入输出，实现对信号播出自动补乐和自动切换。矩阵采用模块化结构和无源背板，支持带电热插拔，维护和系统扩展方便，保证设备单点故障不会引起整个设备故障。具有TCP/IP以太网络和RS232串行接口多种控制方式，并对电源电压、温度、功耗、通信等情况进行实时监测和异常报警。NOVA73可以通过MADI光纤或ATM连接不同的子矩阵，组成分布式的网络化音频系统。
2.EtherAudio网络化矩阵
CobraNet是近几年研发的利用以太网进行实时多路数字音频信号传输的新技术，EtherAudio是英夫美迪公司针对广播电台需要而专门开发的网络音频信号监测终端，见图2，同时采用CobraNet 技术和Audio-over-IP技术，利用通用的以太网交换机，组成分布式的网络音频矩阵，其优点除具有传统音频矩阵所需要的路由切换功能外，还具有以太网的分布式部署的特点。网络音频信号监测终端EtherAudio也是组成本监控系统的主要信号采集设备之一。
EtherAudio配置两个互为备份、且零秒切换的CobraNet以太网口，可连接双交换机以确保网络连接的高可靠性，同时配置了第三个网口用于IP音频监测，利用Audio-over-IP技术将音频信号转换成音频流，实现IP网络上多路音频的监听、监测和传输，如图3。每个端口都带DSP能力，可提供信号增益控制、表头音量计算等功能。面板表头显示或通过IP网络输出表头信号。此外，还具有路由保存及上电自动恢复、双热备份电源等特点。
利用EtherAudio设备组成的网络化播控系统，由于采用目前技术成熟度最高的以太网交换机，因而具有非常高的性价比。
3．播控网络化周边设备
为充分实现总控系统的网络智能化，首要前提是单个设备的网络化和智能化，即具有通过以太网实现设备的监控能力，从而可以大大提高系统的集成度和简洁度。
目前进口的数字播出调音台和音频矩阵大都已经支持网络化和智能化。针对系统中大量出现的音频分配器、选择器和路由器等传统音频设备，英夫美迪研发出了具有网络智能化的独具特色的EtherAudio音频路由器、基于IP的音频分配器和“多选一”等产品，从而实现“无需额外增添设备实现系统监测”的理念。
另外，作为主控周边设备，应该要具有操作简单、断电直通和强大的网络监控能力，即所谓的“无忧化”，也是设备选型的重要考虑因素。
（1）带网络监测的音频分配器
英夫美迪所研发的“带网络监测功能的音分”ADA100，是在传统数字、模拟音分的基础上，增加了IP网络接口和输出信号回采监测功能，是组成网络化电台主控系统重要的设备之一，不仅实现信号分配，同时也是智能监控系统的主要信号采集设备。值得一提的是，该设备仍采用纯粹硬件电路实现音频分配放大，分放电路中无任何CPU及软件介入。见图5。
这区别与纯利用CPU实现的“网络音频分配器”的实现方法（如图6），CPU及其程序的介入使音频信号分配链路的不可靠性大大增加，而且也无法真正监测到信号的最后输出。
英夫美迪ADA100有“1U一体机”和“机箱插卡式”两种。每台设备或每块卡均含两组1x4音分或1组1x8，该设备的突出特点是双电源供电、断电直通、具有创新的100%真实输出监测网络监控接口，属于无忧化数字主控周边设备。
（2）带网络监测的音频切换器及补乐机
智能音频切换器在播控系统中非常重要，英夫美迪研发的IBS200，在业界首创同时兼有IP技术、输出信号回采、自动报警切换、自动垫乐、模拟/数字双路由输出等特点的“四选一＋本地垫乐”音频设备，是组成电台网络化总控系统不可缺少的设备，同时也其信号监测系统中主要信号采集设备之一。具有3路数字音频输入，还可以配置EtherAudio网络接口，实现Cobranet网络音频输入。可以面板操作，也可以网络自动控制。前面板显示四路输入和输出，双电源供电、模拟数字同时断电直通，并具有网络全功能监控、慢录音频码流输出的功能。 [Page]
（3）网络化的设备状态信号采集终端
设备状态信号采集终端采用KL-W8000以太网数据采集控制器，嵌入式系统，具有RS232或TCP/IP网络接口。该设备可以将多通道传感器信号无缝的过渡到以太网中，采用标注MODBUS RTU协议。根据需要配置多路模拟输入用于连接一体化温湿度传感器JWSK-6VBW监测室内环境、机柜设备的温度、湿度，配置XSP1系列单相电力表监测单相交流电压。多路数字开关量输入和多路开关量继电器输出用于GPIO控制，通过Controlmaster-GPIO控制软件，可以控制各个报警灯、报警器，和输入呼叫按钮信息。B&P （未完待续）