浅谈会议扩声系统可靠性的提高

王伊莎，吕晓谦

（人民大会堂管理局技术处，北京 100800）

随着大型直播节目和大型会议等活动的日益增多，业主及扩声系统技术人员对系统可靠性的要求也越来越严格，因为系统的可靠性是一场活动能够顺利进行的必要因素之一。如果录播节目中系统出现故障，虽然会有一定的损失，但最终完成的节目基本不受影响；但大型直播节目和大型会议系统如果出现故障，其后果不容设想。因此，保证扩声系统的可靠性与稳定性成为系统操作团队工作的重中之重，必须从系统设计、设备选用以及人员操作等诸多方面进行合理且细致的安排，使人员与设备同时达到最佳状态，相互配合，保证直播节目或会议活动能够顺利地进行。笔者于2012年6月参与了所在单位大型礼堂的改造工程，对比旧系统和新系统的使用，结合工作经验，谈谈会议扩声系统的可靠性问题。

1 原有系统的安全隐患

该礼堂原有扩声系统已经使用十几年之久，由于使用年限较长，现场扩声质量出现了一定程度的下降，并且在进行活动准备工作时曾出现过一些小的故障。再者，受当时技术水平所限，扩声系统已经不能满足目前现场活动的诸多要求。在原有系统的使用过程中，可靠性方面存在一些不足。

1.1 备用调音台输出母线太少，与主调音台差别太大

原有系统中，主调音台使用的是数字设备，而备用调音台则是一台小型的模拟调音台。虽然备用系统的左、右声道输出通过音频分配器，可以使备用调音台的信号传输到大礼堂场内1、2、3层的主扩声扬声器和舞台监听扬声器，但与主调音台还有一定的差距。一方面，备用调音台无法像主调音台一样，精确地调整输出信号的大小；另一方面，外送信号及周边厅室信号不能与主场信号同步，需要手动进行连接。因此，备用系统在效果和操作便捷程度上还有不足之处。

原有系统的信号连接示意图如图1所示。系统通过数字音频处理器将主、备信号进行混合，混合后的信号再送至下级设备。备份系统仅能将音频信号输出至1、2、3层主扩声扬声器和舞台监听扬声器。此外，这种连接方式存在其他隐患，一旦备用调音台的推子因误操作推起，则会造成系统输出信号的叠加，使得场内扩声系统音量突然变大，影响扩声效果。

1.2 外送信号的备份方式不够灵活

原有系统中用于备份的外送信号，如录音信号、周边厅室及各个专业机房信号、电视台转播信号，是通过调音台输出与塞孔相连的。由于受到原有音频分配器功能的限制，一旦主调音台发生故障，需要手动将信号与备用调音台的输出相连，设备本身无法实现信号的自动混合。随着目前直播活动的日益增多，在保障现场扩声质量的同时，给各媒体及转播车传送信号也成了重要的工作内容。如果外送信号不能第一时间与备用调音台一起启用，则会造成外送到电视台转播车等媒体的信号出现间断，从而影响到电视台转播节目的质量以及观众的收看。

1.3 数字音频处理器没有备份

数字音频矩阵在整个系统中担任了混合主、备信号的重要角色，一旦发生故障，不仅主输出信号会丢失，甚至会造成信号的全部中断，且备用功能也相应地无法实现。在某次活动前期的准备工作中，曾经出现数字音频处理器数据丢失的情况。这种情况下，只能借助计算机软件重新加载数据。因此，数字音频处理器成了主系统和备份系统稳定运行的关键。

图1 大礼堂原扩声系统连接示意图

1.4 偶发问题难以控制

一些小问题的出现也对扩声系统的还音质量和可靠性造成影响。如电磁干扰声、铜制的塞孔由于使用时间过长而氧化造成接触不良产生的噼啪声、无线传声器串频、扰频等现象偶有发生。尽管操作人员会提前进行周密部署、认真调试，但其细心的操作只能使这些现象出现的可能性减小，无法从根本上解决以上各种问题。

2 改造后的新系统在可靠性方面的优势

改造后的新系统融入了数字化、网络化音频处理技术，不仅使数字处理系统拥有了更加强大的音频处理能力和更好的音质水平，而且从用电、设备及设计理念等多方面综合考虑，从而完善其可靠性。

2.1 备用调音台的能力增强

新系统选用了数字调音台作为备用调音台，足够多的输入、输出通道，从根本上解决了以前备份能力不足的问题。举行重大会议时，讲台上的3路传声器中有1路直接进备用系统，其他传声器（例如主持人、播音员使用的传声器）通过音频分配器同时送至主、备调音台，且预留足够多的通路，以备不时之需。通路数量及控制形式均与主调音台一致，使备份调音台达到和主调音台一样的扩声效果。

2.2 主、备外送信号实现无缝连接

主、备调音台的信号输出同时进入音频分配器的两个输入。通过内部的混合功能，实现将两个输入信号混合输出，从而满足了备份的外送信号与备用调音台同步启用、同时工作的要求，使转播信号能够与现场扩声信号同步恢复。

2.3 简化系统的节点，不再设置数字音频处理器

改造后的系统如图2所示，新系统的设计较好地平衡了每一级设备的功能及责任，不会把功能集中到其中任何一个环节，以免因其故障造成系统整体瘫痪。新系统不再使用数字音频处理器，可以减少信号传输过程的一个环节，降低故障几率。新系统使用的数字功率放大器，可以承担数字音频处理器的许多功能，不会影响实际的扩声效果，也不会减弱系统的备份能力。同时，音频传输链路上的环节也相应减少，提高了整个系统的可靠性。

2.4 数字功率放大器实现热备份

考虑到安全可靠的因素，所选择的设备不仅要求技术先进、满足操作人员使用需要，更重要的是，该设备已经得到较为广泛的应用，其稳定可靠已得到验证。因此，大礼堂采用内建DSP功能的遥控功率放大器，集增益、均衡、压限、分频等功能于一体，将数字音频处理资源分散至10台功率放大器中，可大大降低系统整体瘫痪的风险。某台数字设备故障时，仅对其驱动的扬声器产生影响，不会威胁到整个扩声系统。同时，功率放大器内部可同时接受数字AES3信号和模拟音频信号，内部的DSP实时监测正用数字音频信号。当发现正用信号丢失时，自动使用模拟音频信号，从而实现模拟通路对数字通路的备份，提高了系统的安全性。所有的设置通过IQ网络与计算机相连，在计算机上能方便地进行设置、调节以及监控，使设备的可靠性能大大提高。

图2 大礼堂新扩声系统信号连接示意图

2.5 增加了UPS电源，保证用电安全

用电安全是整个扩声系统安全使用的前提，该礼堂已经为相关设备提供了双路供电。随着数字设备的大量使用，对用电安全提出了更高的要求。在新系统的改造过程中，设计人员为主调音台系统配置了一套5 kVA（视在功率）的UPS（不间断）电源。另外，配置了1台30 kVA的UPS电源，可维持部分数字放大器工作，以保证当会场主、备电源进行切换时，系统可维持正常稳定工作，数字设备不丢数据、不重启。

2.6 重视周边设备、细节节点的可靠性

在大礼堂的重大会议中，由于现场工作人员较多，对讲机等设备大量集中使用，加上现场记者也使用无线设备，所以，现场的射频环境极为复杂。新系统中使用了舒尔（SHURE）最新的AXIENT无线系统，它可以对工作频点进行实时备份及转换，自动检测干扰，并转移到一个清晰无扰的兼容频率上继续工作，避免了突发的频率干扰影响现场传声器的使用，且在频率转移过程中几乎察觉不到音频信号的中断。

另外，更换了技术相对先进的塞孔，将点接触式改为片接触式，有效避免了因氧化导致接触不良偶发的噼啪声。另外，还有诸如采用抗手机信号干扰的电容传声器、四芯有效抗电磁干扰的音频线等多项新技术，以保证系统安全无故障。

3 结语

对一套扩声系统的评价，不仅在于它的强大功能和重放完美音质的性能，它的可靠性也是极为重要的一个因素。大礼堂扩声系统的改造工程从系统设计、设备更新升级到用电安全等方面分别进行完善，力求最大限度地保证系统的使用安全。

经过一段时间的使用，新系统能平稳安全地运行，其可靠性能也大大增强，各级设备使用可靠，达到了设计效果。