一.引言
随着各地电台事业的发展，电台节目越办越多，时间越来越长。传统模式下，每增加一套节目，设备势必会多增加一倍，设备之间的连接都采用专业音频线进行信号传输，而且由于音频电缆的距离最大到100-120米，所以各个直播间、录音间到主控机房的布线最大距离不能超过120米，否则信号的衰减就是个问题。这样的情况下，各种成本都急剧上升，特别是技术人员的维护难度变得越来越复杂，安全播出形势越来越严峻。而随着数字设备使用量的增加，各地电台和国内一些主要传媒技术公司都在致力于研究采用新的传输技术取代原有的传统音频传输模式。网络化传输系统在最近一些年异军突起，成为现在建设电台音频传输系统的比较先进的主流技术。
二.CobraNet系统简介
CobraNet是美国 PeakAudio 公司开发的综合硬件、软件和通信协议为一体的专业网络实时音频传输系统。它可以在高速发展的计算机网络平台上找到一种实时的、稳定的专业音频数据传输的方法，这也是将来专业音频领域发展的重要方向之一。CobraNet系统是建立在标准以太网构架下的网络传输系统，一条普通的5类双绞线可以在双方向传输128个通道的高质量、无压缩的音频信号，其管线工程所需成本大大降低，信号传输路径的灵活性增加，极大的推动了专业音响行业的网络化进程[1]。
实时性对于广播音频传输系统很重要。CobraNet系统传输未经任何压缩的音频PCM数据，节省了编码与解码的大量时间，使音频的实时传输成为可能。CobraNet系统可以支持48KHz，96KHz采样率；分辨率支持16，20，24bit三种；在默认情况下使用48KHz,20bit量化，远远高于了CD唱片的数据指标，完全符合专业音频传输的需要。
CobraNet是工作在数据链路层的低层传输协议，兼容IEEE802.3u快速以太网标准，它无法穿越网络层，因而只能工作在局域网中。它的协议格式如下图所示[2]。
图1 CobraNet协议数据格式
三.MADI简介
按照《GY/T187-2002多通道音频数字串行接口》的描述，MADI是Multi-channel Audio Digital Interface的简写，即为多通道音频数字接口，是由音频工程协会(AES)标准AES-10和AES-10id描述的一个接口标准。
MADI使用了时分多路复用技术，将所有音频信号安置在同一信号线缆中。MADI是单方向传输的，可以在信号源与目的设备之间提供“点对点”信号接口。MADI能以48 kHz采样率提供56个信道，并以96kHz采样率提供32个信道，每个信道的分辨率高达24比特。
MADI的声道格式是以AES-3格式的属帧格式开发的，但与AES-3不同的是前4个比特的安排[3]，所以在MADI属帧的32bit的排列顺序为4个模式识别比特，24个音频信息比特，然后是V，U，C，P比特。其中头4个比特分别负责提供帧同步信息，识别声道处于开启还是关闭状态，对立体声信号进行左右声道判断以及指明数据块的起点。MADI的传送数据率固定为125Mbps，而不管采样率或通道数目如何。
图2 MADI帧格式
四.两种传输方式的比较
从上面的介绍不难看出，CobraNet技术和MADI接口都是在同一条传输线路上传输多路音频信号。CobraNet系统可以采用网线进行传输，由于它具备良好的互通性、低沉本的造价、可靠稳定的测试、可预见的发展速度等一系列特点，因此得到了包括Peavey、QSC、Hamman、Biamp、R-H等数十家国际一流音频设备公司的支持。CobraNet技术虽然先进，但是由于它使用O-persistent退避机制替代CSMA/CD以适应实时传输的需要，使得在CobraNet网络中的TCP/IP数据包会严重影响CobraNet的传输，所以它必须单独组网，不能和其他业务公用一个以太网络。由于普通网线的带宽影响，使得CobraNet系统内广播的音频流不能大于8个，而采用光纤传输，成本又相应会偏高。CobraNet系统比较适合用于大型网络化设计的场合，如运动场、广播电台等。
MADI可以采用光纤进行信号传输，主要实现了数字多轨录音机和数字多轨调音台，以及和其他多轨数字录音系统之间的多轨形式的连接。MADI是一个AES标准接口，因此很多专业音频设备就包含有这个接口，比如调音台（LAWO Zirkon、STUDER OnAir3000等）、矩阵等。而CobraNet仅仅是一个协议，必须有包含这种协议的相应设备，这样就在信号链路上多了CobraNet设备，增加了因设备投入造成的成本以及安全隐患。
五.两种传输方式的应用
（1）基于两种传输方式的特点，特别是CobraNet技术虽然非常先进，但是存在一定的时延（5.33ms），一般我们认为在直播系统中，这个时延已经比较大了。因此，宁波电台在实际应用中，将CobraNet技术用于总控智能网络化改造，对各个信号源进行智能监控，而不直接用于播出系统。从下图中不难看出，CobraNet系统从各个关键设备采集音频信号，将信号网络化，网络化后使总控真正具有了“智能”作用：音频路由切换与传输；应急信号切换与代播；音频信号监看及监听；核心设备温度、湿度的监控；视频监控及录像。将这五大功能集中到一个系统中，由一个系统控制软件统一进行控制，大大简化了技术人员的操作要求。
图3 CobraNet技术的应用
图4 CobraNet音频信号监控
（2）MADI其实是对于接口的描述，我台将之用于总控矩阵和直播调音台之间传输信号。宁波电台用的是LAWO Nova73矩阵和LAWO Zirkon直播调音台，用一对多模光纤将这两个设备的MADI接口相连，通过矩阵和调音台的分别配置，实现了大量信号源的传送。图5所示的是调音台一端的MADI输入输出的预定义，可以看出，通过MADI接口，将许多重要的信号源送入调音台，以备转播的需要。也可以将调音台的输出送到总控矩阵当中。同理，在总控矩阵那一端也是一样的预定义，只不过输入输出正好相反而已。这样在播出系统中，就大大减少了音频线缆的数量，同时便于技术人员的日常管理。
图5 Zirkon调音台MADI输入输出配置
图6 LAWO矩阵MADI连接示意图
六.小结
CobraNet和MADI等多通道传输方式改变了传统音频传输基于点对点的模式，信号传输的拓扑结构则非常灵活，使信号的传输非常方便，可以在需要的地方把很多音频信号集中到一根传输介质上，在需要分开的地方再分到不同的地方。从而大大减少了布线带来的成本和麻烦，解决了传统音频电缆传输距离近、线路易老化等缺点，将成为未来音频传输的主要方向之一。B&P