DHD 52/RX数字网络化调音台通道自动三选一功能的实现

杨凯 苏州广播电视总台技术中心

1. 引言

对于广播技术行业来说，调音台是整个系统环节的核心，由于它是直接服务于用户，它的易操作性、界面友好性直接影响到用户体验。对技术人员来说，更看重的是调音台的可靠稳定性、功能扩展性。因而，选择一款性能优秀、质量可靠的调音台，将会大幅提高节目质量，并减少技术人员的维护工作量。

52/RX数字网络化调音台是德国DHD公司的最新一代产品，和上一代42系列产品相比，它在硬件配置和软件设置方面都进行了升级、改造，使得它功能更加强大，性能更加优越。特别是加入了APC（Audio、 Power、 Control）技术，通过标准的CAT网线连接控制模块和I/O模块，传输48路输入和48路输出音频，再加上IP基础的10Mbit/s控制数据包，同时为接口模块和控制模块提供48V的供电需要，这就使得所有的I/O模块可以被安装在任何需要接口的位置，真正实现分布式安装，降低系统集成的布线量。DHD 52/RX调音台还配有一个专用软件Toolbox5，该软件十分灵活，可对调音台功能进行个性化设置，从而满足不同电台的实际需求。

2.DHD 52/RX调音台简介

2.1 52/RX调音台硬件组成

如图1所示，52/RX调音台主要由四部分组成：主控核心DSP模块、I/O接口模块、主控制面板和TFT显示屏。这四部分运用APC技术，通过网线相连接，进行音频信号、电源、控制信号的传递。其他外围设备如话筒、监听耳机等通过符合AES/EBU标准的XLR接口接入I/O模块，实现音频信号的传递。52/RX调音台通过交换机与控制电脑相连，由控制电脑通过Toolbox5专用软件对调音台进行设置。

图1 DHD 52/RX硬件组成及连接示意图

（1）主控核心DSP模块

52/XC DSP核心模块包含有12个APC接口，所有的52系列调音台的控制模块都可由52/XC支持。它是中心处理单元，具有40比特浮点DSP处理能力，最多可满足24路推子的处理需求，甚至还能用于2176×1856切换能力的矩阵信号处理。它还配备有两块相同的电源模块52-7497（ XC Power Supply 48V / 200W），具有90%的效能，用于本身的供电及控制面板的供电，选配两块冗余电源可以保证播出的安全性。此外，由于高稳定的性能且无风扇设计，使得其耗电极低。

（2）I/O接口模块

I/O模块主要分类有模拟I/O模块、数字I/O模块、麦克风/耳机模块等，模块配件的主要参数如表1所示。

52/RX主控制面板单元主要有52-2010A RX中央控制模块和3个52-2020B推子模块组成，推子模块的数量可以根据实际需要进行选择，它们通过网线与52/XC DSP核心模块APC接口相连。

表1 52/RX I/O模块参数

52/RX TFT显示屏是触摸屏设计，直观可靠，可以安装在任何需要的位置，例如调音台旁边或安装在其他桌面上，也可以镶嵌在控制台面上或固定在标准的立式机架上。通过Toolbox5软件对其进行设置，可根据需要个性化设置显示布局，包括按键、时钟及电平表等功能和显示方式。

2.2 设置软件Toolbox5

DHD 52/RX调音台可通过运行在任意一台PC上的Toolbox5设置软件进行参数配置，全新的调音台只有出厂配置，技术人员需要对其进行详细软件配置定义后，才能实现想要的功能。Toolbox5主要功能有：定义系统结构和功能，对硬件进行配置（推子数量、I/O 接口等）；分配MADI/APC 输入和输出；定义所有的控制件功能；创建复杂的逻辑和控制功能；设置对讲和监听；设置TFT 触摸屏的显示；设置电平监测和遥控；权限管理；维护升级和运行日志等。

它的特点是可以离线进行设置，保存多个配置文件，不需安装，只需点击即可应用，通过网络对设备进行程序的上传和下传等。通过Toolbox5完成设置后可以将设置数据立即上传至设备并马上投入使用，如果需要改变一些功能，随时在软件中修改好后上传即可。主要的配置如图2所示。

2.3 52/RX调音台主要功能特点

（1）系统安全可靠，多重备份，双CPU，双DSP，多网口。

（2）调音台主备输出故障自动切换，自定义门限电平和响应时间。

（3）控制面板和DSP采用分体式结构，模块化配置，升级扩展灵活，维修方便；控制面板故障不中断音频输出；控制面板和音频处理机柜分别独立配置双电源；控制面板为模块化结构，每组推子模块不超过6个推子。

（4）音频处理机柜内无风扇，24小时不停机工作；音频处理机柜内所有板卡支持热插拔。

（5）不少于3条立体声节目母线，不少于12条立体声Mix-Minus母线。

（6）内置矩阵，任何母线可任意分配至任意物理输出接口。

图2 管理员账户密码配置

（7）数字输入和输出接口，24比特量化，输入具备取样频率转换功能；模拟输出和模拟输入的最大输入电平为24dBu。

（8）话筒输入带48V幻象电源，在控制面板实现控制。

（9）调音台控制面板具备相位切换开关。

（10）所有输入通道具备音频滤波、高低通滤波、4段均衡、压缩器、限幅器、噪声门、扩展器、AGC等。

（11）调音台输出具有内置播出延时功能，延时时间不少于20秒，可以删除不雅语句。

（12）具备不少于24路立体声的电平、相位监测功能，对电平过高和电平过低、相位错误等自动报警，用户可自定义电平门限以及启动作用时间。触发启动报警设备和自动启动补乐播放能力。输出信号中断报警，可同时将报警信号提示主持人，并且报警门限电平和时间可调。

（13）调音台配备不小于8英寸以上的彩色触摸屏，用户可自定义显示节目输出电平、相位、时间、计时器，均衡曲线，动态处理曲线。

（14）控制面板推子模块，每路推子不少于10个操作按键以及2个控制旋钮。具备推前电平表和输入源名称显示。OLED输入源显示屏,不少于8个字符显示，能够方便调整相位、增益、声像。

（15）冷启动时间小于5秒。

（16）每路控制面板推子具备推子前节目电平和输入源名称显示、相位、增益、声像调整显示，所有推子都可以控制任意输入源，包括数字，模拟，MADI 输入源。

（17）具备自同步和外接同步信号接口；可以与Word clock, AES/EBU同步；具备外部MADI 同步能力。

（18）配置导播对讲控制盒，实现主持人与导播的对讲。

（19）配置满足所有输入输出需要的卡侬转接板。（20）具备多级用户权限设置功能。

（21）具备网络接口，实现网络化管理、监控和遥控，具备运行日记，方便故障的查找和处理。利用软件在主控和副控进行调音台的网络统一配置，监看PGM输出电平，远程遥控调音台。

（22）与主控矩阵和全台直播系统连网后，实现20套直播机房、所有导播室以及主控机房的对讲。具备群讲对讲功能、具备相应的对讲操作面板，可显示对讲目的地和对讲源名称。

3.52/RX调音台通道自动三选一输出功能的实现

3.1 功能设计

我们利用52/RX调音台配置软件Toolbox5设计实现了三通道（主要指主通道、备通道和垫乐通道）自动切换输出功能，当主备通道均无输出时，给出报警提示，在TFT触摸屏上设计并定义功能启停/报警按钮。

如图3所示，输入、输出均采用数字信号（也可以是模拟信号，这里以数字信号为例），设定一路推子定义为“Din1&2&3”，用于自动三选一信号的输出电平控制。通常直播室里设置有两台播出工作站，一主一备，这里将主播出站输入定义为第一路“Din1”，备工作站输入定义为第二路 “Din2”，CD机垫乐输入定义为“Din3”，调音台PGM输出定义为“Dout”，在TFT触摸屏上设计好功能启停按钮，定义为“Din Detect ON/OFF”。当Din Detect ON时，Dout为Din1信号；若Din1无信号或低于-40dB（电平大小可根据需要调整），且间隔6s过后（间隔时间可根据需要调整）仍未恢复，Dout自动切换为Din2信号，一旦Din1信号恢复正常时，Dout自动切换为Din1信号；若Din1、Din2均无信号或低于-40dB，且间隔6s过后仍未恢复，Dout自动切换为Din3信号，同时功能启停按钮给出报警，显示“Din ERROR”信息，一旦当Din1或Din2信号恢复正常，Dout自动切换回Din1或Din2信号，同时报警取消。当Din Detect OFF时，自动三选一功能不执行。

图3 功能示意图

3.2 功能实现

功能实现主要通过应用Toolbox5软件四个功能模块：Level Detects、TFT Views、Logic Functions 和Output Functions。

（1）Level Detects：应用它完成对Din1、Din2电平的监测设置。

如图4所示，定义两个监测信号为“LV3：check Din1” 和“LV4：check Din2”，分别设置两个信号的信号源，在Level Detection里通过旋钮“Level”设置监测门限电平，这里我们设定为-40dB；通过旋钮“Hold Time”设置监测电平超过门限后保持多长时间触发逻辑功能，这里我们设定为6.0s，即在Din1、Din2电平低于-40dB后6s便触发逻辑功能。在DHD 52/RX调音台中，可以同时监测5个声音信号的电平。

（2）Logic Functions：应用它实现逻辑功能的设定。具体设置如图5和表2所示，其中RX CENTRAL.Key 4代表自动三选一功能启停/报警按钮在TFT屏上的次序（关于此按钮在后面会详细介绍）。设置完成后，一旦条件满足，即触发相应逻辑功能。

（3）TFT Views：应用它完成对TFT触摸屏的设计和定义。

图4 Level Detects设置

通过Toolbox5软件对其进行自动三选一功能启停/报警按钮设置，如图6所示。选定一个位置定义为“DinAutomation”，按钮大小可通过“Font Size”调整；按钮模式（Toggle Mode）有三种 可 选：Momentary、Toggle和 Timed Toggle， 这里选择“Toggle”；其他设置如表3所示，其中RX CENTRAL.Key 4代表此按钮在TFT屏上是第四个按钮，Device Running是System Fuction下的一个功能，其他功能还包括：Power Fail、Sync、44.1KHz、48 KHz、Temperature Alert等。

TFT可根据需要个性化设置显示布局，包括按键、时钟及电平表等功能和显示方式，十分灵活。（4）Output Functions：应用它实现对输出功能的定义。

图5 Logic Functions设置

表2 逻辑触发条件设置

图6 TFT触摸屏设置

表3 自动三选一按钮启停/报警定义

如图7所示，定义“Dout-L”和“Dout-R”，并为它们分别定义输出条件和信号源。以“Dout-L”为例，默认输出为Din1信号；当LF1：Din1 ERR逻辑触发，输出为Din2信号；当LF2：Din1&2 ERR逻辑触发，输出为Din3信号。

图7 52/RX调音台输出设置

至此，通过软件实现52/RX调音台通道自动三选一功能得以实现。该功能的特点包括：功能可自主启停；主备通道故障有报警提示；门限电平可设定；切换时间可设定。目前我台播出模式特别是非直播节目播出时，通常是由主持人负责推起主播出工作站输出推子，播放录制好的节目，备播出工作站同步放音但推子处于关闭，一旦主工作站出现问题，再由主持人将备工作站推子推起，有了此功能后，将有效降低主持人的工作强度，同时也能确保安全播出。

4.总结

目前，有五台DHD 52/RX调音台在我台直播室使用三年有余。使用过程中，该调音台展现出的优良品质、稳定可靠的性能、优秀的音频指标以及至今未发生一起因调音台故障造成停播的事故，使得用户及技术人员对其一致好评。