探析区县广播电台总控系统的发展方向——记一次广播总控系统的升级

（上海市嘉定区广播电视台，上海 201800）

随着IT技术的发展，广播电视技术也在飞速进步，各种新技术、新设备的出现为建设和升级广播电视系统提供了多种的解决方案。嘉定区广播电视台在播频率一个，原有的广播总控系统是2008年建设的，当时是从使用调音台作为播出的核心设备转变为使用矩阵加周边办卡的方式来实现信号的调度和播出，极大地提高了播出的安全性和信号调度的灵活性。但是，随着安全播出的要求不断提高以及本台直播节目的需要，原有的系统已经不能满足新的需求。而且升级系统也要在不停播的要求下进行，这也是比较困难的。因此我台选择在新的机房中新建一套广播总控系统，尽可能保留原有系统中可用的设备，制定好方案进行无缝转换，保证广播播出的安全。新的总控系统采用了主备播出矩阵加上调度矩阵的结构，实现我台播出信号、外来信号、转台信号的处理、分配、调度等功能。同时新增了关键节点的监测设备，能实时对关键节点的音频信号进行监测，实现声音报警的功能，同时将报警信息显示在大屏幕上，便于值班人员进行故障定位和处理。

一、广播总控系统的设计理念

安全播出是广播电视台的生命线，因此涉及播出的系统，安全性是放在第一位的。在此前提下，根据原有的系统在使用过程中发现的不足和台内新的需求来考虑系统硬件的配置，尽可能多地兼容旧系统中能用的设备，同时也要考虑一定的扩展性，做好相关的外部接口，实现各种信号的调度，以及智能报警、关键节点监控等功能，使播出的整个流程更加自动化和智能化。

二、广播总控系统的整体架构

在设计之初，我台考虑过3种总控系统的整体架构。一是基于数字或模拟的音频信号，以矩阵为核心；第二个是基于AOIP技术的架构；第三是两者的结合，主备路采用不同的模式进行组合，取各自的优点。

下面让我们先来简单了解一下什么是AOIP技术？AOIP是Audio Over IP的简称，是利用互联网中的IP协议来传输音频，它颠覆了传统的音频架构，使交换机成为了整个系统的核心，同时核心交换机的带宽也直接决定了整个系统可传输的音频信号的通道数。例如，我们以24bit、48KHz采样的音频为例，一个通道的音频数据流所需带宽为24×48000=1.152Mbps，考虑网络本身不可能满负荷运行，需要有一定的余量。传输64个通道，百兆的带宽就能实现，千兆交换机的传输通道能达到500个以上，如果换成万兆的网络，那基本就能满组绝大多数的情况。所有设备通过网线与交换机相连，通过交换机完成音频信号和控制信号的交互。这种模式下，可以省去大量的音频信号线，大大降低工程的复杂程度，也可以省去很多专业且昂贵的音频接口（声卡等），并且传输的通道数较多，配置比较灵活，也易于信号的智能化监测。但是IT设备的通病，网络延时、病毒以及稳定性等问题，都需要结合安全播出的要求综合考量。

个人认为，选择什么样的技术手段首先是要依据台里总的发展定位来决定。目前，作为上海的区县电视台，我台的定位是公益服务为主，是地方政府重要的舆论宣传工具，也是贯彻落实中央精神的有力工具。并且我台的广播也开办了直播访谈类节目，把话筒对准了基层的群众，能贴近实际宣传党的方针和政策。同时区县台也是基层公共文化服务的主平台，结合电视播出的平台，可以充分发挥本土的优势。其次，台内的节目形式也是技术发展的一个动力，丰富多彩的节目展现形式是需要技术来支持的，因此台内各节目部门也应当参与技术系统的升级，在升级之初就要提出相应的需求，能让技术部门在设计系统的时候考虑得更加周全。第三，台内的技术力量也是决定系统架构的重要因素。广播总控系统不是搭建完成就一成不变地使用下去，而是要在使用过程中不断地调整软件和硬件的设置，以适应整个台发展的需要以及新旧节目开办和改版的需求。区县电视台没有省台、卫视台那样强大的技术团队和资金，可以在建设前进行长时间的测试对比，选出比较合适的方案。作为传统的电视台，技术团队的力量还是偏重于传统的视音频信号等方面，偏IT化的方向还是比较薄弱的。结合以上因素考虑，我台还是采用了以音频矩阵为核心的系统架构，配以周边办卡以及智能化的监测设备来实现。

（一）总控矩阵系统

我台的矩阵系统采用全数字信号，架构为播出矩阵+调度矩阵结合的模式。其中播出矩阵采用两台16×2数字矩阵，形成主备关系，用于主备播出通道，可通过软件进行主备通道的切换。调度矩阵采用32×32的数字矩阵，主要用于日常音频信号的调度和系统测试。每台矩阵都是冗余双电源供电，具有交叉点状态断电记忆功能。每台矩阵也都配备了手动控制面板，可手动进行切换，每一路的输入输出都有对应的功能按键。日常播出矩阵的控制是通过RS232接口与计算机相连，再根据每天的播出节目单在计算机的控制软件中预先设置好运行时间表，根据时间表顺序运行，实现自动切换和定时切换。

我台在上一次广播总控建设时就使用了音频矩阵，初次配置的时候没有将播出和调度的矩阵分开。随着直播节目越开越多，特别是开展户外的广播直播节目以后，发现了很多弊端。无论是直播前期的调试，还是直播过程中现场信号的调度、监听、录制都要在保证正常播出的前提下进行，信号源的数量也不足，无法满足需求。当时只能通过外接分配器的方式来实现，不仅操作不灵活而且存在一定的安全隐患。

就像前文中所说的，区县电视台承担着宣传地方政府的方针、政策和为基层公共文化服务的重要作用。为了提高宣传的效果，政府很多重要的会议、政策的发布以及基层文化中有地方特色的演出等，都会采用电视和广播同步直播的形式，有些直播还要求信号要进演播室、进直播室，和嘉宾等进行互动。直播对于播出来讲，安全是第一位的，因此不管采用什么样的系统架构，都需要在广播总控端实现多路信号调度的功能，而且要与播出区分开来，这样才能根据需要灵活地调度信号，满足各种需求的同时保障播出的安全。

（二）音频传输系统

整个系统的架构也决定了音频传输系统的组成，我台还是沿用原来系统的思路，在传输系统中加入了A/D和D/A的转换器，音频分配器以及音频的切换器。

（1）A/D和D/A的转换器：可以将输入的音频信号进行模拟和数字的相互转换。由于此次只是对总控设备进行了升级，新设备均采用纯数字音频信号，原来的直播室、部分转台用的收音头，后期的发射机以及慢录站系统都是原有的设备，采用的还都是模拟音频信号，因此需要音频信号的数模转换。此次采用的转换器都是板卡式的，其中A/D板卡支持4路模拟信号输入以及2路数字信号输出，而D/A板卡是支持2路数字信号输入以及4路模拟信号输出。采用板卡式的优点：一是节约机柜的空间，二是可以用冗余的双电源供电，三是板卡都是通用的，发生故障时可以将备路的板卡插到主路上，不用插拔任何音频线，应急处理非常方便。

（2）音频分配器：可以将输入的音频信号变成多路后输出。我台此次采用的音频分配器也是板卡式的，有与板卡式的转换器一样优点。除了发射机前端使用的是模拟的音频分配板卡，其他均使用了数字的音频分配板卡。

（3）音频切换器：具有3路数字音频信号输入和一路内置存储器上的音频信号，根据需要在这4路信号中选择一路进行输出。这个思路是沿用上次总控系统中的设计，保证音频传输的安全。新的音频切换器自带网络监测功能，能将各路信号的电平实时显示在电脑的显示器上，并能通过软件远程设置相关参数，手动进行音频通道的切换。在传输过程中一旦主路信号丢失的时间达到设定值后，会根据设定的优先级自动切换到有正常信号的通道上，同时带有声音报警功能。当所有输入信号都检测不到时，会自动切换到内置存储器上的信号，此信号可事先设定好，会自动循环播放。

整个音频的传输系统还是沿用传统广播总控的设计思路，保障安全。在充分考虑到广播总控需要的信号源数量后，就能计算出各个功能板卡的数量，合理提出系统硬件的数量。

（三）音频信号的监测系统

音频信号的监测系统是此次升级完善比较多的一项内容，主要是通过新增的音频信号监测仪来实现声画的报警功能。我台选择的音频信号监测仪有12路的数字音频输入和8路模拟音频输入。将总控系统中重要的信号源、关键节点的音频信号接入到监测仪当中，实时采集电平数据，来监测各音频信号，并根据设定的参数自定义报警。同时，通过监测仪的VGA输出口将各个节点的音柱显示在总控的大屏幕上，便于值班人员监听监看。监测系统中还包括两套慢录站，一套录制系统中末级模拟分配器上的音频信号，可用于再制作；另一套通过外置天线录制发射机发射的信号，用于监听和查询。

在区县电台中，音频信号的自动监测经常是一个容易忽视的节点。很多电台中还是通过总控值班人员来发现播出中的各种问题。然而，随着区县电台播出的要求不断提高，总控系统也在慢慢进步，逐渐变得复杂起来，技术力量本来就不足的情况下很难通过人工来发现系统中存在的一些隐患。总控值班人员会把大部分的精力放在播出通道上，甚至于只放在主播出通道上。备路通道的安全往往会被忽视，一旦需要用到可能就会出现无法使用的情况，严重影响了播出的安全性。因此，配备完善的音频监测系统也是总控系统中不可缺少的部分，可以第一时间发现接入的设备和关键节点的信号问题，快速定位故障点，消除各种微小的安全隐患。

三、总控系统的安全性

我台目前有一个频率在播，信号源主要分为播出站信号、直播室信号、转台信号以及外场直播信号。

（一）播出站信号

我台共有播出站3台，分别为主播出站、备播出站和第二备播出站。其中备播出站采用本地数据库和音频文件进行播出，当数据库有改动时会实时进行更新，节目文件每半小时更新一次，保存到本地。播出站信号经过A/D转换后进入分配器，然后分别到主备播出矩阵、调度矩阵以及音频监测仪。主备播出矩阵的音频信号分别经过主备音频处理器后到达音频切换器。当主路发生故障时，音频监测仪会在10秒后报警，而切换器会在15秒后自动切换至备路信号，如果情况复杂可由值班人员按照预案手动进行操作。

（二）直播室信号和转台信号

我台共有直播室2个，转台的信号源也分别有主备路。主备直播室的信号、转台的主备信号和播出站信号一样，经过处理后分别接入矩阵和监测仪当中进行实时监测，发生故障时也会自动切换至备路信号。值班人员也可以根据预案在主播出矩阵上直接进行切换。

（三）外场直播信号

外场的直播信号对安全播出的要求来说是十分严格的，由于系统设计了调度矩阵，我台通常将外场直播信号通过矩阵调度先传送给直播室，让直播室的主人来把控直播信号的安全。直播室的信号经过了延时器，大大提高了播出内容的安全性，我台已经顺利完成多次重大活动的直播任务。

四、广播总控系统的延伸

在当下媒体融合的大环境下，区县电台也要向互联网发展。目前在上海地区，包括我台在内已有多家区县电台在互联网平台上开通了直播、点播和回听等功能。在广播直播节目中，互动形式从单一的热线电话向电话、微信、网站、客户端等多种形式的组合发展。体现出了受众群体的分众化以及差异化的传播趋势，要找准定位，做到受众在那里，信息传递就延伸到那里。广播总控的系统也不再是单一地将信号送到发射机，技术的发展也要适应与互联网融合的趋势，想要让自己台的节目能在众多的网络电台中被收听，首先是要通过技术发展将播出的信号进行多终端的发布，使不同年龄段的听众用不同的接收方式都能收听到相同的节目。再结合自身的本土优势、节目部门的宣传、活动策划等一系列活动提升电台的影响力，是广播具有更多的受众、更宽的舆论阵地和更强的引导能力。

五、总结

我台的广播总控系统已经使用半年多，在这半年的时间里为了转台信号的安全，又通过卫星接收和有线电视网接收增加了两个信号源，由于矩阵系统的存在，能非常便捷地接入现有的系统中。我台的融媒体方案也启动在即，广播技术的发展早已不限于传统的模式，但任何新系统的建设都要根据自身的需求来制定，切不可照搬大台的模式。区县电台也要在探索中前进，找出一条属于自己的道路。