广播慢速录音系统的设计与分析

穆克亚提·热木扎提

（天山电影制片厂，新疆 乌鲁木齐 830044）

0 引 言

当前，互联网发展迅速，已经成为人们生活的重要组成部分。人们利用高效便捷的互联网丰富自己的生活。广播同样可以利用互联网获取多种多样的特色素材。这些素材在正式播出后可以通过技术手段进行录制存储，存储格式可根据实际需求进行选择，方便以后的素材提取、使用及播后节目审查。各个电台可以根据系统架构的差异选择符合自身架构的慢录系统。传统的通过模拟/数字音频线连接声卡进行慢录的方式由于通道固化、施工需要消耗较多线材等缺点已逐渐被淘汰。本文设计了几种符合当前主流技术、架构简洁、稳定高效的系统并进行分析。

1 基于MADI的内网慢录系统

1.1 系统原理

各个直播间的PGM数字信号通过调音台串行多通道音频数字接口（serial Multi-channel Audio Digital Interface，MADI）送入总控矩阵MADI卡，矩阵MADI输出接入含有MADI声卡的慢录服务器。音频经编码流化处理后，利用录音软件进行慢速录音。各频率频道在接入交换机后，可以利用Web网页或客户端软件登录录音服务器，查看下载已 播内容。

1.2 系统架构

基于MADI的内网慢录系统架构如图1所示。

图1 基于MADI的内网慢录系统简图

1.3 系统分析

1.3.1 音频传输

当前主流调音台都具备MADI接口，即多通道音频数字接口。它是依托数字调音台通信接口所建立的AES标准接口，采用了时分多路技术，在采用48 kHz取样时可以支持最大64个通道（32个AES）信号的传输。电台直播间常用此接口与总控进行信号传输。在总控矩阵硬件支持的条件下，该接口可以用于监看监听、音频录制、信号返送及内部信号调度等。正常状况下，总控音频矩阵除了配备模拟/数字I/O板卡外，MADI卡几乎成为标配。相比传统模拟/数字接口，MADI接口具有通道数量多、布线简单、成本低廉等优点，已被普遍应用。大多数字音频设备，如调音台、数字矩阵、多轨录音机、音频工作站及音频处理器等设备基本也都配备了MADI接口，用户无需申请认证或另外购买硬件、软件，便可在各种音频设备和系统之间完成多路通道形式的连接，简单方便。

调音台的MADI信号进入音频矩阵后，工作人员可以通过矩阵控制软件查看MADI信号的数量和状态，根据实际需求进行信号的选择调用。选择将10个直播间的PGM MADI信号调用到MADI输出的1-20数字通道上，就可以完成10个直播间PGM信号MADI输出，再将输出的MADI信号接入录音服务器的MADI声卡中，完成MADI信号的传输。

1.3.2 音频录制

包含10路数字音频的MADI信号送入慢录服务器，服务器端需要安装相应的系统支持软件、驱动软件、录制软件及播放软件，如Netframe work、音频采集、音频流化、音频录制、音频播放器等，软件内置Web服务器，方便用户对工作站录制内容进行访问查看下载。

图2 矩阵MADI信号调度原理图

图3 利用MADI接口完成多轨音频的录制

在内容设置选项中，工作人员可以根据节目单情况选择特定时间段录制，保存时间由服务器硬盘容量大小决定，一般设置为3个月左右。文件格式选择S48，这是大多数电台内网慢录采用的格式。S48采样率为48 kHz，16 bit量化，采用MPEG-1 layer 2压缩编码方案，复杂程度较高，但声音质量优秀，高质量的压缩和高效的编辑性能已被各个电台广泛应用于节目制作、交换、存储及传输中。

1.3.3 音频提取

慢录服务器可以设置用户使用权限，对不同用户限定不同的功能。内网工作站用户可以通过Web页面或者客户端软件Audio Client进行登录，按照需求在页面菜单进行选择、查看或下载特定日期和时间段的音频，安装有Audio player播放器的用户可以进行线上选听[1]。

2 AOIP内网慢录系统

2.1 系统原理

基于IP的内网慢录系统主要将各个直播间PGM数字信号通过Dante接口接入Dante交换机。交换机接入录音服务器的网卡1，工作站使用Dante虚拟声卡完成音频录制，网卡2接入内网交换机，各频率频道可以利用Web或客户端软件通过局域网交换机查看下载已播内容。

2.2 系统架构

AOIP内网慢录系统架构如图4所示。

图4 AOIP内网慢录系统简图

2.3 系统分析

2.3.1 信号传输

网络信息技术的快速发展推进了电台的IP化进程，Dante便是电台网络进程的产物。Dante是一种基于千兆以太网传输的无压缩、专业级的数字音频传输技术（AOIP），基于以太网物理链接架构，采用精密时间协议（Precision Time Synchronization Protocol，PTP）作为同步时钟，精度可达微秒级别。当前主流厂家的调音台都支持Dante协议的扩展，只需要将Dante卡插入调音台主机的I/O插槽，即可使用DANTE，无需任何驱动安装或固件升级，简单便捷。Dante诞生已长达10多年，它满足了大规模、远距离的信号传输需求，具有安全可靠的信号同步功能和良好的自适应性，因此已被广泛应用于全球2 000多种专业音频产品中[2]。

Dante技术主要依靠Dante虚拟声卡软件（Dante Virtual Soundcard，DVS）完成音频的录音。录音服务器端安装DVS，就可以识别到Dante通道及音频状态。DVS最大可支持64×64信号通道，加上Dante Controller控制软件，可以完成信号通道的分配调用，也就是说一路Dante接口就可以实现广播音频32×32矩阵的功能。

Dante的网络设置相当简单。独立Dante网络采用星型拓扑结构，交换机上连接的所有Dante设备都可见。工作人员可以通过Dante Controller对系统进行设置和逻辑连接。设备通道调度连接可以用鼠标轻松完成，直观显示效果很好。最新版本的Dante Controller甚至支持无线网络，用户可以利用笔记本通过连接一个无线接入点连接到DANTE网络，可在任何地点的设备上调整设置而不被线缆所限制，简单方便。使用Dante Controller进行调度如图5所示。

图5 Dante Controller调度图

由图5可见，所有Dante设备均可在Dante Controller中显示，Routing选项中的Dante Receivers和Dante Transmitters分别代表接收通道和发送通道，Dante Controller中显示设备的所有通道都可以自由调用，这是实现音频录制的关键条件。图5中显示的设备名称Xmanlu即为Controller中的Dante虚拟声卡，设备名称可由Controller自动获取，也可更改。Controller设置参数内容如表1所示。

表1 Dante Controller设置界面描述

2.3.2 音频录制

打开DVS，进行录音相关设置，如设置采样率为48 kHz，编码方式为MP3等。对于音频驱动类型，专业级别使用ASIO音频驱动，个人级别使用WDM。现场直播采用低延时4 ms，录音采用高延时10 ms降低噪音，音质更好。通过Dante Controller将各个直播间的PGM信号调用给录音服务器DVS后，通过Web界面登录服务器进行录音设置，包括站点设置、格式参数、多轨设置等，也具有按照节目单编排进行录音的频率个性化设置等功能。16×16通道的DVS设置如图6所示。

图6 16×16通道的DVS

在DVS设置中，最为重要的是录音设置中的通道设置，所选频率应该与Dante DVS通道对应，将Controller中所选频率的通道与Audio logger中所显示的通道进行核对，也可以在录制一段时间后进行节目比对核实。

2.3.3 音频提取

利用DVS录制的音频的查看下载方式与前面MADI方法相同，这里不再赘述。

3 结 语

广播音频慢录方案随着新技术、新设备的大量应用，传统模拟/数字音频连接多通道声卡进行音频录制的方案逐渐退出历史舞台。在新技术引领下，MADI、AOIP等技术的发展和应用为广播系统架构提供了更加广阔的技术思路[3]。在网络信息技术的推进下，广播电台也在时代的潮流中不断变革，其自身在运营过程中提出的功能要求也在不断提高，在数字技术伴随计算机信息技术快速发展的今天，广播也会不断采用新思想、新技术架构完善自身系统和平台。因此，先进、高效、简洁、开放将会成为未来广播系统的重要特点。