新闻演播室音频系统升级与实施

肖 如

（株洲市广播电视台，湖南 株洲 412000）

1 演播室背景介绍

新闻类节目是电视台所有节目类型中的重中之重，新闻演播室系统也是技术部门最重视的一个领域[1]。株洲市广播电视台的150 m2新闻演播室于2010年投入使用，当时搭建的是标清系统，至今已使用十余年时间。作为早期的独立多景区演播室，它承担着株洲市广播电视台新闻综合频道的《株洲新闻联播》《晚间报道》《株洲话》等多档重要栏目的直播录制工作[2]。2013年，演播室进行了一次改造，当时考虑台播出系统为标清系统，升级了一些视频设备，音频部分没有变动，把演播室改造为高标清混合系统。现如今，播出系统已改为高清播出，演播室的大部分设备都已老化且不支持高清化制作，无法满足媒体新闻节目的生产需要，存在安全播出的隐患。

2 音频系统升级设计

150 m2演播室承担日常新闻播报、新闻专题访谈节目的制作和播出。新闻直播对系统的要求最主要的是性能稳定、设备故障率低。在系统改造时，要充分考虑到新闻播出的特殊性，从而确保新闻节目的安全播出。

2.1 升级原因与目的

台播出系统已经高清化运行，媒体节目要求高清制作，对演播室制作技术提出更高的要求，需要演播室具备高清制作能力。由此，株洲市广播电视台决定对150 m2新闻演播室进行升级改造。改造设计应本着合理配置、完善系统、节省造价的原则，必须充分考虑并利用现有设备，系统建成后须能与原有设备无缝链接、配套使用。升级后的音频系统要求布局合理、便于操作、信号调配灵活、维护方便。要保证主、备系统能够灵活倒换，保证节目安全生产播出。系统设计除了符合关于高清数字电视设备系统的技术标准外，还要有一定扩展性，能够满足融媒体中心将来有可能增设的节目制作需求。

2.2 系统架构

新闻演播室音频系统为立体声播出系统，需具备完善的信号同步和延时处理系统。系统设备包括广播级数字调音台、有线与无线传声器、电话耦合器、录像机、播放服务器及其他周边设备。整个音频系统采用数字与模拟信号混合使用的方式。系统改造完成后，演播室的所有音源信号（在线包装除外）全部经无源话筒分配器一分为二，分别接入主备调音台，各自独立混音。经二选一切换器后，数字信号送至加嵌卡，与视频以SDI嵌入方式送播控中心和记录设备，以减少信号在传输过程中的损失。导播间内部连接中，部分采用模拟信号，以避免转换误差。

2.3 设备的选型

在电视新闻播出中，音频相对于视频有着更高的出错率。因此，为了保障重要新闻栏目的安全直播，安全性永远是音频工作者对系统设计的第一要求。此次改造升级了数字调音台替换老调音台，并新增备份的录像机、数字调音台，采用主备调音台的冗余设计作应急切换，确保节目进行过程中不因设备故障或线路问题造成声音指标极度恶化或中断的情况，其他音源设备未做变动。采用主、备两个调音台同时对信号进行处理的最大好处是，两个调音台同时出故障的概率要远远小于其中一台出现故障的概率。两个调音台独立工作且互为备份，这样可以保证在其中一个调音台故障时，另一台能迅速承担起系统信号处理和调度的任务，从而大大提高了系统可靠性和快速反应能力[3]。

安全生产播出是做节目的基础。演播室配置的广播级数字调音台作为整个系统的核心设备，要求其安全性能高，操作方便。由于150 m2演播室的信号来源多（总控播出服务器、在线图文包装、主持人话筒收音、非编服务器、录像机等），因此调音台的接口必须能满足演播室所有设备音频信号的输入、输出要求（包括数字音频、模拟音频）。本次改造选择了英国的ALEEN&HEATH的SQ7作为主调音台。SQ由Allen & Heath的96 kHz XCVI FPGA引擎驱动，具有低至0.7 ms的超低延迟以及可变位深，也能兼容前沿的音频网络标准。把Dante或Waves等音频网络卡添加到SQ的I/O端口，就能集成固定安装系统。它具备Slink智能端口，可以通过大量96 kHz和48 kHz的扩展机架和舞台接口箱（如AB168、AR2412、AR84和DX168）扩展至48路话筒输入，96 kHz FPGA 处理核心，48路输入通道配备，DEEP处理架构，33个推子/6层，12路立体声混音输出+LR，3路立体声矩阵输出，AES 3输出满足了目前演播室新闻节目在直播与录制上的要求。从空间、经济、可行性等多个方面考虑，设计人员选择了英国的Soundcraft Si Performer作为备调音台，对系统一些常用的信号源进行备份。其配有16个内置可调用麦克风前置功放和8路立体声输入以及两个ViSi Connect™可选卡插槽，提供大量附加的数字I/O连接。

2.4 音频信号的输入与输出

150 m2新闻演播室从物理位置上大致分为演播室（内场）和导控室（外场）两个部分。演播室常规设计了三个景区，包括两个坐播景区和一个站播景区。根据不同的节目需求，固定设置了2支领夹无线话筒和2个桌面有线话筒（互为备份）。这4路声音信号通过无源话筒分配器一分为二，分别送给主备调音台。景区还设有音频接口板，满足节目的额外需求。导控室的输入信号有多路，其中有TH-804B电话耦合器，主播出工作站（播放制作好的稿件、广告、宣传片）、备播出工作站，SONY PMW-1000主硬盘录像机、SONY PMW-1000备硬盘录像机、索贝非编服务器。这些音源信号通过2个8路无源话筒分配器一分为二分配后，与1路在线包装数字信号（片尾音乐）、2路摄像机CCU随机话筒声音，按需分别送入主备调音台。主备调音台的模拟输出和数字输出都分别送给了2选1音频切换器。正常播出时，用主调音台的数字信号输出，在主调音台发生突发情况时，迅速启用备调音台进行播出，从而不影响节目的正常制作和播出。实际应用中，两张调音台设置完成后，同步操作。

在此系统中，主、备调音台输出的数字信号通过2选1切换器后，给到数字音分卡，分出6路信号。其中，两路信号送至系统中的加嵌卡，以SDI嵌入方式给视频分配器后，一路送给总控播出，一路送给视频矩阵再送给总控，还有一路给高标清转换卡送矩阵、CCU及机柜接口板。其他4路给到操作台与机柜作备用信号。主、备调音台输出的模拟信号通过2选1切换器后，经过两张模拟音分卡，按需送给SXS录像机、索贝非编服务器回采、电话耦合器、监听音箱以及机柜接口板等等有需要的设备。同时，主调音台还有两路模拟信号经过模数转换后变成数字信号输出，给到机柜作为预留备用信号[4]。整体信号路由如图1所示。

图1 音频系统信号框图

2.5 信号的记录存储

演播室系统记录存储设备主要为两台SONY PMW-1000录像机，新闻直播时实时采集信号。两台录像机互为备份，防止设备故障导致节目记录保存中断；同时配有一台双通道的索贝非编工作站进行新闻回采记录保存。

录像机和索贝非编工作站的记录信号都有4路，分别是2路模拟音分卡提供的模拟信号，2路加嵌卡提供的SDI信号，保持信号的相对独立性，保障系统没有单一崩溃点。系统还预留了一路SDI信号到视频矩阵，用作系统备用。

2.6 节目实例分析

整体完成升级改造后，系统运行正常。以受众每天关注的时事栏目《株洲新闻联播》为例，其采用双机位播出，使用一主一备两支有线话筒，音频技术人员在调音台上进行话筒与播出工作站的切换。编辑在制作网完成当天全部稿件的制作，审核完成后打包成视频文件从迁移服务器迁移到主备播出服务器上。导播间配有两台播出工作站，遥控主备播出服务器播放视频，二者都通过主调音台的数字输出加嵌后以SDI形式给总控直接播出。同时，索贝非编和硬盘录像机实时采集，完成当天新闻的备份记录[5]。

3 结 语

150 m2新闻直播演播室音频系统的成功升级改造及平稳运行，助力株洲广播电视台新闻类节目为广大观众奉上有高度、有深度、有温度的实效新闻。随着新媒体的到来，电视台不断尝试利用网络等新媒体技术完成电视新闻类节目的制播，现代电视技术日新月异，设备也在不断更新升级。面对新系统和新技术，工作人员要大胆地运用和实践。在直播新闻演播室音频技术升级的背后，相关人员应该清楚地认识到，改造工作既要考虑技术升级和扩展能力，体现先进性和前瞻性，与时俱进，又要构建安全可靠、高效合适的高清节目制作音频系统，保证节目安全播出。