王一春

【摘 要】 以大连电视台600 m2演播室的改造为实例，详细介绍了电视台演播室音频系统的设计理念和解决方案。

【关键词】 电视台；演播室；音频系统；设计方案；备份方式；应急切换

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.03.007

Audio System Design for Studio of Dalian TV Station

WANG Yi-chun

（Dalian Radio and Television Station， Dalian Liaoning 116022， China）

【Abstract】Taking the transformation for 600 m2 studio of Dalian TV station for example， the design concept and solution of television studio audio system was elaborated in this paper.

【Key Words】TV Station； studio； audio system； design project； backup； emergency switch

1 引言

大连电视台600 m2演播室主要用于中小型综艺类节目以及访谈类节目的制作和直播任务。第十二届全国运动会前期，为更好地完成直播和录播任务，大连广播电视台投入1 800万元，特别购置了高清卫星车并搭建了箱载式制作系统，为比赛信号的制作与传输提供了强有力的技术保障。改造后的600 m2演播室背景区由两部分构成，主景区承担新闻出像、节目串联、赛事解说任务，访谈区承担特邀嘉宾演播室访谈任务，演播室具备四路赛事直播信号同时接入功能，与另两个演播室可实时连线，持续使用时间长达156小时。在节目制作过程中，现场可同时容纳一定数量的观众及演职人员。

为最大限度地提高系统的性价比及设备的利用率，现场扩声系统的设计采用固定安装与流动扬声器相结合的方式。

2 设计原则

系统设计在满足功能的前提下，遵循以下原则：

2.1 先进性

近年来，信息技术、网络技术的高速发展和日趋成熟，使得其在音频领域的应用更加深入，主要体现在音频信号的数字化、网络化传输、网络化监控、分配与集中控制等。同时，信号流程、系统状态、设备工况的智能化监控、纠错与恢复功能也被充分地利用。

2.2 可靠性

基于现场直播和现场扩声的安全性、实时性的特点，演播室的音频及扩声系统结构采用双链路设计，主备系统切换快速、简单、有效。核心设备选型充分考虑产品的稳定性、硬件结构的安全性等。

2.3 通用性

演播室的各种音频设备除了满足系统配置技术要求外，还考虑了设备的通用性及可扩展性，方便日后系统的扩展及升级。

3 设计方案

3.1 不同工作模式下的系统结构

由于演播室具备直播功能，因此系统配置主、备调音台。然而，为了提高设备的利用率，备用调音台在非直播模式下可以方便安装于航空箱内流动使用，两种模式下系统的转换可以通过跳线实现。以下详细论述两种模式的系统结构。

3.1.1 非直播模式

根据演播室的实际使用情况，非直播模式的利用率高于直播模式的利用率。因此，系统的常态模式按照非直播模式进行搭建。系统中有线传声器和无线传声器信号全部通过跳线接入主调音台。来自视频系统的信号（如磁带录像机、非编工作站）全部同时具备模拟和数字信号输出，因此，为了提高系统的性价比，节省这部分信号所用的音频分配设备，全部采用数字信号和模拟信号各进入1张调音台的模式。其他来自视频系统的信号（如外来解嵌信号，共5路AES），由于只具备数字输出，只将前2路常用通路接入主调音台，后3路不常用通路接入备用调音台。同时，按照非直播模式下节目的不同规模，对无线传声器及周边音源的需求会有所不同。因此，将无线传声器及周边音源全部安装于航空箱内，方便演播室空闲或不需要很多通路的情况下，将设备流动安装到需要的演播室或外场地使用。

非直播模式下的音频信号流程如图1所示。系统中的播出/扩声信号切换设备固定安装于演播室内，且在非直播模式下，所有切换器全部切换并保持在主状态。切换器采用按键式切换方式，无需复杂的操作，只需按下几个按键，同时，有明显的指示灯指示当前功能，防止操作失误。

3.1.2 直播模式

当演播室进行直播时，系统框图如图2所示。此时，需要通过跳线将原系统中连接到主调音台的有线传声器和无线传声器信号跳接到主、备调音台信号共享机箱。该共享机箱具备16路传声器/线路兼容的板卡及8路模拟线路输入/输出板卡，同时具备将这24路模拟信号转换成MADI信号格式的板卡，最终输出主、备MADI信号，再进入MADI分配器一分为二，一路连接到主调音台，另一路连接到备用调音台。通过以上MADI共享的方式，使得主、备调音台同时获取了有线传声器和无线传声器信号。来自视频系统的信号，也同时具备数字和模拟输出，分别接入到主、备调音台，使得音源信号也实现了主备共享。两张调音台各自完成信号的制作之后，主调音台输出主扩声信号和主播出信号，再进入后端扩声和播出信号切换器的主通路；备用调音台输出备扩声信号和备播出信号，再进入后端扩声和播出信号切换器的备用通路。扩声信号经切换器之后，送入后端的扩声系统功率放大器及扬声器系统；播出信号经切换器之后，送入后端的视频加嵌器、录制系统及监听系统。正常模式下，切换器切到主通路，主调音台送出播出及扩声信号，当主调音台出现故障时，通过两个按键，迅速将播出/扩声切换器切到备用通路，此时，备用调音台全面接管主调音台送出的播出及扩声信号。以上切换过程完全是无缝的，声音没有任何中断及任何可闻噪声，且整个切换过程简单、快捷、有效。

以第十二届全国运动会的转播为例。本次转播是600 m2演播室改造后第一次使用，其转播形式又是全天大时段直播，因此，保证直播中不出现故障就是重中之重。在演播室改造设计方案中，首先根据直播的形式以及前期与直播频道工作人员的沟通，音频部分确定为无扩声直播。为了直播的安全，将演播室所有的音频信号，包活主演播室主持人出像声、比赛现场传回的国际声、沈阳前方演播室主持人出像声、沈阳演播室的解说声、主演播室与前方记者的连线、主演播室与沈阳演播室的连线都进行了备份。演播室的两张STUDER VISTA1调音台通过MADI光纤分配切换器共享一个D21接口机箱，来实现音频信号和播出信号二选一，从而实现了主、备调音台对音频信号共享，完成了声音的备份。在全运会开幕前的准备阶段，工作人员使用音频跳线在跳线盘上把直播节目中所需要的所有音频信号接入D21接口机箱，实现备份。如果主调音台在直播过程中出现紧急情况，通过切换器一键无缝切换，由备用调音台将所有信号接管，保证直播的安全。

3.2 系统的技术优势

3.2.1 利用光纤实现主、备调音台信号共享的优势

通常情况下，演播室现场的各种信号是通过模拟电缆经过传声器分配器或线路分配器后，分别馈送至播出和扩声调音台。如果信号的数量太多，则必然需要多条多芯电缆。一般12芯电缆的直径可达24 mm以上，至少需要2条电缆方可满足目前系统的需要，不仅敷设量大，而且长距离传输还可能造成信号的衰减或引入噪声。因此，系统中利用STUDER VISTA1调音台的共享机箱功能，将演播室现场的有线及无线传声器信号，先送入共享机箱，再将共享机箱的主、备光纤信号经MADI光纤分配后分别送至主、备调音台，两张调音台同时获取这些信号并分别调整后，完成主备信号的制作。共享机箱与两张调音台之间采用MADI主、备光纤连接，因此，仅需1条4芯光纤便可解决系统所需传声器输入信号的传送与备份需要，从而简化了系统布线的工作量，同时也极大地提升了信号传送的质量。共享接口机箱以及两个调音台所使用的MADI接口板卡均具备主、备光纤接口，当主光传输通路出现问题时，备份光传输通路自动接替，确保信号传输畅通无阻。

3.2.2 合理解决数字系统的同步问题

在数字域内对信号进行处理、混音、切换和传输时，必须严格要求帧与帧的同步，否则无法对数字音频信号进行操作。因此，组建数字音频广播系统，信号同步问题十分重要。数字系统的同步问题是否能够处理得当，是系统能否正常工作的关键环节。

系统的同步包括字时钟同步和视频同步两个关键环节。AES同步信号是数字调音台正常工作的参考时钟，此系统选用STUDER公司的MasterSync同步及音频分配器作为调音台以及整个音频系统工作的主时钟。MasterSync同步器可以接收视频黑场、音频字时钟、音频AES同步等多种格式的同步信号，并将其转换为音频字时钟、音频AES同步等格式的信号。转换后的AES同步，可以供系统中的各音频设备使用，也确保整个系统在同一个参考时钟基准下工作。

3.3 系统网络化、智能化控制

系统中各个环节的关键设备，如无线传声器接收机、主备播出数字调音台、信号处理器、功率放大器等，全部通过交换机组成一个智能监控和设置网络，如图3所示。任何一台接入网络的计算机通过安装相应的软件即可对网络中的设备进行控制和设置，这样，操作人员通过网络就可以监测到整个系统的运行状态。相应的软件同时具备报警功能，设备的任何一点微小的故障，都能够被检测及定位，减轻了操作人员维护系统的压力。

3.3.1 无线传声器系统的智能化控制

通过射频环境扫描功能，帮助使用者在单一频带内找到最佳编组，判断给定的一系列频点是否兼容，根据射频环境和硬件参数创建一系列新的兼容频点等，从而提示操作人员最佳的使用频率组合，而不必为此耗费大量宝贵时间进行人工查找。

不仅如此，操作人员还可以通过控制计算器对接收机的各种参数进行监控，包括射频、频点、电池状态、音频等。同时，也可以将设置结果存储起来，以便随时调用。这样不仅大大缩短了系统的调试时间，也为使用者带来了极大的方便。

图4显示的是SHURE AXIENT无线系统计算机测试频率以及分配频率的软件界面。系统计算的备用频点一旦被存储于接收机中，则SHURE AXIENT无线系统就能够实现干扰监测规避功能。即：当正在使用的无线频率受到突发干扰时，系统能够在备用频率列表中选择一个干净的频点进行使用，整个切换过程无任何声音中断。

这一新技术为更好地应对当今无线频道越来越拥挤、不明外来干扰源越来越多、射频环境越来越复杂的现实，提供了完美的解决方案。

3.3.2 数字调音台的智能化控制

计算机能够安装与STUDER VISTA1调音台界面完全一样的软件，实现台面的并行控制功能，并且该功能可以通过无线网络实现。尤其在扩声系统的调试中，调音师可以拿着便携式计算机走到演播室内任何一个角落控制调音台的全部功能。

3.3.3 扩声系统的智能化控制

扩声系统包括扩声信号处理器、功率放大器和扬声器，通过智能化软件可以对这些设备进行调试并监测其运行状态。能够调试的参数包括：扬声器的分频点、延时、均衡、压限、增益等。同时能够监测扬声器的负载阻抗、功率放大器的温度等。图5显示了BSS音频处理器的计算机软件界面。

4 结束语

本着经济实用的原则，大连电视台600 m2演播室的音频及扩声系统设计，充分考虑了电视台的实际使用情况，整套系统达到了高性价比、高效率、高质量、高智能的要求。

（编辑 薛云霞）

以第十二届全国运动会的转播为例。本次转播是600 m2演播室改造后第一次使用，其转播形式又是全天大时段直播，因此，保证直播中不出现故障就是重中之重。在演播室改造设计方案中，首先根据直播的形式以及前期与直播频道工作人员的沟通，音频部分确定为无扩声直播。为了直播的安全，将演播室所有的音频信号，包活主演播室主持人出像声、比赛现场传回的国际声、沈阳前方演播室主持人出像声、沈阳演播室的解说声、主演播室与前方记者的连线、主演播室与沈阳演播室的连线都进行了备份。演播室的两张STUDER VISTA1调音台通过MADI光纤分配切换器共享一个D21接口机箱，来实现音频信号和播出信号二选一，从而实现了主、备调音台对音频信号共享，完成了声音的备份。在全运会开幕前的准备阶段，工作人员使用音频跳线在跳线盘上把直播节目中所需要的所有音频信号接入D21接口机箱，实现备份。如果主调音台在直播过程中出现紧急情况，通过切换器一键无缝切换，由备用调音台将所有信号接管，保证直播的安全。

3.2 系统的技术优势

3.2.1 利用光纤实现主、备调音台信号共享的优势

通常情况下，演播室现场的各种信号是通过模拟电缆经过传声器分配器或线路分配器后，分别馈送至播出和扩声调音台。如果信号的数量太多，则必然需要多条多芯电缆。一般12芯电缆的直径可达24 mm以上，至少需要2条电缆方可满足目前系统的需要，不仅敷设量大，而且长距离传输还可能造成信号的衰减或引入噪声。因此，系统中利用STUDER VISTA1调音台的共享机箱功能，将演播室现场的有线及无线传声器信号，先送入共享机箱，再将共享机箱的主、备光纤信号经MADI光纤分配后分别送至主、备调音台，两张调音台同时获取这些信号并分别调整后，完成主备信号的制作。共享机箱与两张调音台之间采用MADI主、备光纤连接，因此，仅需1条4芯光纤便可解决系统所需传声器输入信号的传送与备份需要，从而简化了系统布线的工作量，同时也极大地提升了信号传送的质量。共享接口机箱以及两个调音台所使用的MADI接口板卡均具备主、备光纤接口，当主光传输通路出现问题时，备份光传输通路自动接替，确保信号传输畅通无阻。

3.2.2 合理解决数字系统的同步问题

在数字域内对信号进行处理、混音、切换和传输时，必须严格要求帧与帧的同步，否则无法对数字音频信号进行操作。因此，组建数字音频广播系统，信号同步问题十分重要。数字系统的同步问题是否能够处理得当，是系统能否正常工作的关键环节。

系统的同步包括字时钟同步和视频同步两个关键环节。AES同步信号是数字调音台正常工作的参考时钟，此系统选用STUDER公司的MasterSync同步及音频分配器作为调音台以及整个音频系统工作的主时钟。MasterSync同步器可以接收视频黑场、音频字时钟、音频AES同步等多种格式的同步信号，并将其转换为音频字时钟、音频AES同步等格式的信号。转换后的AES同步，可以供系统中的各音频设备使用，也确保整个系统在同一个参考时钟基准下工作。

3.3 系统网络化、智能化控制

系统中各个环节的关键设备，如无线传声器接收机、主备播出数字调音台、信号处理器、功率放大器等，全部通过交换机组成一个智能监控和设置网络，如图3所示。任何一台接入网络的计算机通过安装相应的软件即可对网络中的设备进行控制和设置，这样，操作人员通过网络就可以监测到整个系统的运行状态。相应的软件同时具备报警功能，设备的任何一点微小的故障，都能够被检测及定位，减轻了操作人员维护系统的压力。

3.3.1 无线传声器系统的智能化控制

通过射频环境扫描功能，帮助使用者在单一频带内找到最佳编组，判断给定的一系列频点是否兼容，根据射频环境和硬件参数创建一系列新的兼容频点等，从而提示操作人员最佳的使用频率组合，而不必为此耗费大量宝贵时间进行人工查找。

不仅如此，操作人员还可以通过控制计算器对接收机的各种参数进行监控，包括射频、频点、电池状态、音频等。同时，也可以将设置结果存储起来，以便随时调用。这样不仅大大缩短了系统的调试时间，也为使用者带来了极大的方便。

图4显示的是SHURE AXIENT无线系统计算机测试频率以及分配频率的软件界面。系统计算的备用频点一旦被存储于接收机中，则SHURE AXIENT无线系统就能够实现干扰监测规避功能。即：当正在使用的无线频率受到突发干扰时，系统能够在备用频率列表中选择一个干净的频点进行使用，整个切换过程无任何声音中断。

这一新技术为更好地应对当今无线频道越来越拥挤、不明外来干扰源越来越多、射频环境越来越复杂的现实，提供了完美的解决方案。

3.3.2 数字调音台的智能化控制

计算机能够安装与STUDER VISTA1调音台界面完全一样的软件，实现台面的并行控制功能，并且该功能可以通过无线网络实现。尤其在扩声系统的调试中，调音师可以拿着便携式计算机走到演播室内任何一个角落控制调音台的全部功能。

3.3.3 扩声系统的智能化控制

扩声系统包括扩声信号处理器、功率放大器和扬声器，通过智能化软件可以对这些设备进行调试并监测其运行状态。能够调试的参数包括：扬声器的分频点、延时、均衡、压限、增益等。同时能够监测扬声器的负载阻抗、功率放大器的温度等。图5显示了BSS音频处理器的计算机软件界面。

4 结束语

本着经济实用的原则，大连电视台600 m2演播室的音频及扩声系统设计，充分考虑了电视台的实际使用情况，整套系统达到了高性价比、高效率、高质量、高智能的要求。

（编辑 薛云霞）

以第十二届全国运动会的转播为例。本次转播是600 m2演播室改造后第一次使用，其转播形式又是全天大时段直播，因此，保证直播中不出现故障就是重中之重。在演播室改造设计方案中，首先根据直播的形式以及前期与直播频道工作人员的沟通，音频部分确定为无扩声直播。为了直播的安全，将演播室所有的音频信号，包活主演播室主持人出像声、比赛现场传回的国际声、沈阳前方演播室主持人出像声、沈阳演播室的解说声、主演播室与前方记者的连线、主演播室与沈阳演播室的连线都进行了备份。演播室的两张STUDER VISTA1调音台通过MADI光纤分配切换器共享一个D21接口机箱，来实现音频信号和播出信号二选一，从而实现了主、备调音台对音频信号共享，完成了声音的备份。在全运会开幕前的准备阶段，工作人员使用音频跳线在跳线盘上把直播节目中所需要的所有音频信号接入D21接口机箱，实现备份。如果主调音台在直播过程中出现紧急情况，通过切换器一键无缝切换，由备用调音台将所有信号接管，保证直播的安全。

3.2 系统的技术优势

3.2.1 利用光纤实现主、备调音台信号共享的优势

通常情况下，演播室现场的各种信号是通过模拟电缆经过传声器分配器或线路分配器后，分别馈送至播出和扩声调音台。如果信号的数量太多，则必然需要多条多芯电缆。一般12芯电缆的直径可达24 mm以上，至少需要2条电缆方可满足目前系统的需要，不仅敷设量大，而且长距离传输还可能造成信号的衰减或引入噪声。因此，系统中利用STUDER VISTA1调音台的共享机箱功能，将演播室现场的有线及无线传声器信号，先送入共享机箱，再将共享机箱的主、备光纤信号经MADI光纤分配后分别送至主、备调音台，两张调音台同时获取这些信号并分别调整后，完成主备信号的制作。共享机箱与两张调音台之间采用MADI主、备光纤连接，因此，仅需1条4芯光纤便可解决系统所需传声器输入信号的传送与备份需要，从而简化了系统布线的工作量，同时也极大地提升了信号传送的质量。共享接口机箱以及两个调音台所使用的MADI接口板卡均具备主、备光纤接口，当主光传输通路出现问题时，备份光传输通路自动接替，确保信号传输畅通无阻。

3.2.2 合理解决数字系统的同步问题

在数字域内对信号进行处理、混音、切换和传输时，必须严格要求帧与帧的同步，否则无法对数字音频信号进行操作。因此，组建数字音频广播系统，信号同步问题十分重要。数字系统的同步问题是否能够处理得当，是系统能否正常工作的关键环节。

系统的同步包括字时钟同步和视频同步两个关键环节。AES同步信号是数字调音台正常工作的参考时钟，此系统选用STUDER公司的MasterSync同步及音频分配器作为调音台以及整个音频系统工作的主时钟。MasterSync同步器可以接收视频黑场、音频字时钟、音频AES同步等多种格式的同步信号，并将其转换为音频字时钟、音频AES同步等格式的信号。转换后的AES同步，可以供系统中的各音频设备使用，也确保整个系统在同一个参考时钟基准下工作。

3.3 系统网络化、智能化控制

系统中各个环节的关键设备，如无线传声器接收机、主备播出数字调音台、信号处理器、功率放大器等，全部通过交换机组成一个智能监控和设置网络，如图3所示。任何一台接入网络的计算机通过安装相应的软件即可对网络中的设备进行控制和设置，这样，操作人员通过网络就可以监测到整个系统的运行状态。相应的软件同时具备报警功能，设备的任何一点微小的故障，都能够被检测及定位，减轻了操作人员维护系统的压力。

3.3.1 无线传声器系统的智能化控制

通过射频环境扫描功能，帮助使用者在单一频带内找到最佳编组，判断给定的一系列频点是否兼容，根据射频环境和硬件参数创建一系列新的兼容频点等，从而提示操作人员最佳的使用频率组合，而不必为此耗费大量宝贵时间进行人工查找。

不仅如此，操作人员还可以通过控制计算器对接收机的各种参数进行监控，包括射频、频点、电池状态、音频等。同时，也可以将设置结果存储起来，以便随时调用。这样不仅大大缩短了系统的调试时间，也为使用者带来了极大的方便。

图4显示的是SHURE AXIENT无线系统计算机测试频率以及分配频率的软件界面。系统计算的备用频点一旦被存储于接收机中，则SHURE AXIENT无线系统就能够实现干扰监测规避功能。即：当正在使用的无线频率受到突发干扰时，系统能够在备用频率列表中选择一个干净的频点进行使用，整个切换过程无任何声音中断。

这一新技术为更好地应对当今无线频道越来越拥挤、不明外来干扰源越来越多、射频环境越来越复杂的现实，提供了完美的解决方案。

3.3.2 数字调音台的智能化控制

计算机能够安装与STUDER VISTA1调音台界面完全一样的软件，实现台面的并行控制功能，并且该功能可以通过无线网络实现。尤其在扩声系统的调试中，调音师可以拿着便携式计算机走到演播室内任何一个角落控制调音台的全部功能。

3.3.3 扩声系统的智能化控制

扩声系统包括扩声信号处理器、功率放大器和扬声器，通过智能化软件可以对这些设备进行调试并监测其运行状态。能够调试的参数包括：扬声器的分频点、延时、均衡、压限、增益等。同时能够监测扬声器的负载阻抗、功率放大器的温度等。图5显示了BSS音频处理器的计算机软件界面。

4 结束语

本着经济实用的原则，大连电视台600 m2演播室的音频及扩声系统设计，充分考虑了电视台的实际使用情况，整套系统达到了高性价比、高效率、高质量、高智能的要求。

（编辑 薛云霞）