1、系統與工程在高清電視逐步普及后,數字電視伴音的形式必將隨 之面臨巨大的變革,取而代之的必將是使觀眾有身臨其境 之感的多聲道伴音。轉播車的音頻系統的制作能力和安全 特性必將會受到越來越多的重視,下面就滿足高清電視轉 播用的轉播車音頻系統的構成及控制調試作一剖析。 1 高清電視音頻系統的組成轉播車音頻系統主要由 :音頻信號輸入部分 (信 號輸入所需傳輸設備、信號分配設備 ,音頻信號控 制與調整部分 (調音臺、音頻周邊設備 ,音頻信號 輸出部分 (監聽、外接口板、微波、送給錄像機的不 同輸入、加嵌器、下邊換器 ,音頻系統的同步 (系 統本身的同步設備、與視頻相關的同步設備 組成。 以往大多數轉播車的

2、車內音頻系統都比較簡單, 通常是將現場擴聲調音臺的合成信號送至車內,再與 觀眾效果話筒經車載調音臺混音后輸出送至傳輸及記 錄設備,從而完成轉播工作。使用這種方法,實際上 轉播車只能控制信號的有、無、大小,卻無法控制信 號的平衡,因為現場調音師調整的是現場擴聲音響系 統,現場信號效果好,并不代表轉播音頻信號的效果 就一定好。因為錄音時的平衡調整與擴音時的平衡調 整是有很大區別的。因為幾乎無法在顧及現場效果的 同時,通過現場調音臺提供適合多聲道播出的信號。 為此在高清轉播車上采用多聲道音頻系統設計方案, 且現場擴聲和播出音頻分別調整,即現場擴聲由現場 調音臺來完成,而轉播音頻信號的調整則由車內的調

3、 音臺來完成,也就是說擴聲調音臺與轉播車車載調音 臺應同時共享包括話筒、放音設備、樂器信號在內的 所有音源信號。由兩個調音臺分別調整各自的平衡, 以便確保現場和轉播均獲得最佳的音響效果。1.1 現場擴聲系統現場擴聲系統的連接如圖 1所示。1 根據話筒的輸入數量及線路電平輸入數量的需 要分別插入不同板卡。2 在遠端接口機箱背板要安裝足夠的輸入、輸出 接口 (卡儂 。模擬、數字接口與現場擴音調音臺或 電臺錄音調音臺相聯,主備光纖與轉播車相聯。 3 遠端接口機箱可以由車載調音臺控制增益、均 衡等參數?？紤]到音視頻工作時間的不同步,音頻人 員通常要比視頻提前進入節目制作現場布置話筒、調 試系統,而此時

4、轉播車還沒有到達現場,遠端接口機 箱還可以脫離車載調音臺,由筆記本電腦在現場直接 控制 (增益、均衡等參數 。1.2 現場擴聲系統與車載調音臺的連接考慮到系統運行的安全性,特別是重大活動的直 播,要求外來信號采取主備方式同時送到位于轉播車 內的機箱,供車載調音臺調用。為了使聲音信號在傳 輸過程中盡量減少損失,主備信號光纖應以傳輸為高清電視轉播車音頻系統的構建摘要在構建用于高清、標清、模擬的電視轉播車的音頻系統時,以信號的控制能力、 與視頻系統相配合的能力、系統本身的靈活與安全為出發點,最終使系統達到操 作簡單、功能靈活。關鍵詞音頻系統高清電視轉播車多聲道同步姜世杰系統與工程 主,模擬傳輸為輔。

5、這部分的系統連接如圖 2所示。(1遠端接口箱輸出的主 MADI 信號,通過轉播車 上 的 主 MADI 光 纖 分 配 器 一 分 為 二, 其 中 一 路 MADI 信號送入主調音臺車載接口機箱,供主調音臺使用 ; 另一路 MADI 信號送入備份調音臺的車載接口機箱, 供備份調音臺使用。(2遠端接口箱輸出的備 MADI 信號通過備 MADI 光 纖 分 配 器 一 分 為 二, 分 別 送 至 主備調音臺,作為備份輸入信號。 (3除光纖傳輸通道以外,還 須 有 一 條 多 芯 模 擬 音 頻 電 纜, 既 可 以 將 遠 端 信 號 直 接 送 入 車 載 機 箱, 供 主、 備 調 音 臺

6、 調 用, 也 可 以 將 其 送 入 車 載 機 箱 的 MADI 卡, 返 回 到 光 纖 分 配 器, 再 被 主、 備 調音臺同時調用。(4在轉播車外接口板處設有 外 來 信 號 輸 入 端 口, 其 信 號 傳 輸 過程與多芯模擬音頻電纜相一致。 (5從遠端接口機箱到轉播車 采 用 攝 像 機 光 纖, 因 為 每 根 攝 像 機光纖內含有 2根光纖、 一路電源、 2根控制信號線。 所以既解決了主、 備 MADI 信號的傳輸、 遠端接口機箱的供電,又有很多根攝像機延長纜可以作為備份以 解決遠距離傳輸問題。(6攝像機機頭話筒、VTR、EVS 等輸出信號送入 車載接口機箱,經 MADI

7、卡輸出光纖信號返回到光纖 轉換器,再送入主、備調音臺。2 音頻信號控制與調整對以大型節目的轉播為主的轉播車來說,音頻系圖2現場擴聲系統與轉播車音頻系統的連接圖1現場擴聲系統的連接系統與工程統對信號的控制能力、與視頻相配合的能力、系統的 靈活與安全,是轉播車音頻系統的技術關鍵。2.1 音頻系統控制與調整的核心調音臺隨著電視數字化進程的不斷加快,全球越來越多 的用戶在大型轉播車中選擇使用數字調音臺,但是數 字調音臺各有不同,下面幾點是其選擇的基礎。 (1系統是用于各種實況轉播,現場調音完全不 同于后期制作,操作人員會面臨許多無法預料的實際 問題,要求在很短時間內予以解決,因此調音臺人性 化的設計便

8、顯得尤為重要,良好的人機關系能為調音 師迅速解決問題提供極大的方便。(2轉播車的工作環境與演播室存在著很大的差 異。轉播車內音頻系統的核心是調音臺,如果調音臺 出現故障,可能會導致整個系統癱瘓,因此調音臺是 否能夠滿足對溫度、振動等高標準的要求,將關系到 能否確保轉播任務安全、順利完成的一個重要因素。 (3調音臺需具備音頻跟隨視頻的能力。在電視轉播過程中,保持聲音與畫面的高度一致 性,是確保獲得真實現場效果的重要技術環節,這就 要求調音臺應具備音頻跟隨視頻的能力。要求調音臺 具有內置矩陣, 通過 Probel(SW-P-02 或者 ARMI 協議, 視頻控制器可以控制調音臺的矩陣和快照調用。在

9、這 種情況下,調音臺的矩陣就成為視頻矩陣中的一部分 (音頻矩陣層 , 完全實現音畫同步的功能。此外, 還 可以通過視頻切換臺的 GPIO 控制接口,對調音臺的 推子電平、通道開關、甚至 EQ、動態等音頻參數的 設定進行自動化的調用,達到音視頻高度配合。 例如在體育節目轉播中,如摩托車比賽或者馬拉 松比賽,當不同角度的攝像機開始工作時,該攝像機 所對應的話筒會被打開,這就意味著用戶可以選擇輸 入的話筒 (跟隨攝像機 通道,調音臺的 GPI 信號可 以自動設置用戶定義的推子變化時間和兩個不同位置 之間的電平值。 基于 GPI 信號, 通道可以設置不同 的衰減,重現用戶定義的持續時間和輸入輸出電平。

10、 這就是說在比賽現場,當攝像機被切入主畫面,相應 的音頻信號會自動打開并調整到合適的位置,而前一 個攝像機的音頻信號就會自動關閉,錄音師只要看著 推子自動滑動就可以了。這使得錄音師可以將精力集 中在解說詞、現場音效和衛星信號傳送等方面,將大 部分相對機械的控制功能交由調音臺自動完成。(4調音臺需具備環繞聲制作能力。(5根據經費情況選擇不同品牌調音臺。2.2 聲、畫同步及延時補償在高清、標清、模擬并存的電視轉播車系統中, 會有高、標清視頻信號上、下變換,模擬數字信號的 A/D、D/A轉 換 等 情 況 出 現。 此 外, 兼 容 高 /標 清 視 頻信號的切換臺、畫面分割器也會引入相應的視頻延

11、時。人對聲音和畫面的自然同步感是存在忍受閾值 的,如果音頻超前或落后視頻信號太多,人就會產生 聲、畫不同步的感覺。針對這一點,根據視頻信號流 程和處理方式,在音頻系統流程中不同部分加入了相 應的延時處理設備或手段,保證在總體信號輸出前音 頻與視頻保持相應的同步狀態。(1在調音臺連接音頻矩陣和送主節目輸出的通 路上,利用調音臺自身的延時功能,對需要延時的信 號進行延時處理。(2利用延時器,對調音臺無法完成并需要延時 的音頻信號進行必要的延時。(3利用上、 下變換器的延時功能使輸出的高、 標清信號中的音視頻保持一致。上述做法的目的是使 用最少的硬件環節, 保證在信號處理流程、 記錄過程、 輸出過程

12、以及監聽信號流程中,所有通路的延時都不 會超過自然閾值。3 音頻信號輸出音頻信號的輸出主要包括監聽、 外接口板、 微波、 送給錄像機的不同輸入、矩陣、視頻相關設備 (下變 換器、加嵌器 、DOLBY 編碼等設備,在微波、錄像 機、外接口板等處,需采取多種備份方案,以保證在 直播、錄像過程中音頻信號不中斷。這部分的系統連 接見圖 3。根據轉播車的工作性質,筆者認為最需要 注意以下幾個環節。3.1 音頻輸出矩陣音頻系統輸入部可由調音臺本身的輸入矩陣來實 現其功能,在系統輸出部分設置矩陣的主要目的是便 系統與工程于節目互轉、便于不同信號的單獨記錄、非播出音視 頻信號的記錄和制作。(1便于節目互轉所有

13、高 /標清錄像機和慢動作 (EVS的輸入和輸 出信號都與這個音頻矩陣相連接,當需要兩者進行素 材互轉時,隨著視頻矩陣將相應視頻信號切換到位、 音頻矩陣也同時動作,將相應音頻通道連通。如需要 將 VTR1的素材采集到 EVS 中時,只要視頻矩陣進行 了選擇, 音頻將自動跟隨, 這樣就節省了許多環節 (以 往是靠跳線盤解決 ,既靈活又安全。(2便于記錄單獨不同場景話筒信號對于每個攝像機位來說,其聲音成分及比例都是 與其位置及拍攝角度緊密相關的,在系統設計中,將 調音臺信號送入這個音頻矩陣,并且作不同的聲場環 境的編組。當需要記錄或傳送某一機位的視頻信號 時,音頻矩陣同樣可隨著視頻信號的切換而將相應

14、輸 出自動轉換到適當的環境聲信號。(3便于非播出音視頻信號的記錄和制作由于導演根據不同需要經常進行單掛 (在切出信 號以外另錄一些素材 ,此時可利用這個音頻矩陣將 對應此視頻的音頻信號切換到錄像機通道上。3.2 選擇和使用適合的矩陣特別要說明的是,在選擇音頻矩陣時,應選擇與 視頻矩陣同一廠家的產品,以避免由于接口協議等問 題造成音頻與視頻的聯動能力受到影響。為了安全起 見,可將一個 128×128矩陣設計成兩個 64×64矩陣, 這樣系統會更安全可靠。將調音臺的輸出信號、所有錄像機的信號、EVS 的 信 號、DOLBY 編 碼 的 信 號 全 部 送 入 矩 陣, 根 據

15、需 要選擇路由,輸送給不同的設備。這樣可以使系統更 加靈活、功能更加完善。3.3 保證錄像機輸入音頻信號的完善、安全轉播車 70%的任務是大型活動的錄像工作,如 果錄像機記錄的音頻信號出現問題,節目制作時將無 法彌補。因此轉播車的設計原則是合理利用系統資 源,確保錄像機輸入信號不會中斷,對此在系統中采 取以下措施。(1將音頻信號嵌入視頻,隨視頻信號一起進入 錄像機,供錄像時音頻人員選擇 (根據記錄需要選擇 輸入加嵌器的聲道,因此,可以將聲音記錄在錄像機 圖3電視轉播車音頻信號輸出部分系統與工程的任意聲道上 。(2主、備調音臺輸出的模擬信號,經選擇以后 送入音分, 再分別送給錄像機 (5、 6聲

16、道的物理接口 輸入,供錄像時音頻人員選擇。(3由一個音頻矩陣將 AES 信號送入錄像機輸入 (1、2聲道的物理接口 ,供錄像時音頻人員選擇。 (4將 DOLBY 編碼的 AES 信號經過另一個音頻矩 陣送入錄像機輸入 (3、4聲道的物理接口 ,供錄像 時音頻人員選擇。以上方案中,錄像機輸入部分已經達到了 4重備 份,即靈活,又安全。3.4 監聽系統音頻信號的輸出監聽設備是錄音師判斷錄音質量和調整音頻信號 平衡的主要手段,如果監聽系統發生問題,錄音師是 不可能很好地完成錄音任務的。(1將主、備調音臺的監聽輸出經過一臺多聲道 音頻選擇開關 (帶遙控功能 選擇后送入有源監聽音 箱系統。(2當監聽系統

17、發生問題,主備監聽信號均不能 監聽時,可將監聽信號送入備份調音臺,由備份調音 臺的監聽模塊用耳機監聽。3.5 對車外信號的輸出對車外輸出音頻信號主要承擔著為衛星車、光纜 輸送音頻信號, 因此需要與加嵌器、 微波同等的待遇。 需要將主備調音臺的模擬、數字輸出經過主備兩 臺多聲道音頻選擇開關 (帶遙控功能、模擬、數字同 時輸入輸出、帶斷電旁通功能 選擇后,經模擬音分 和數字音分分別送入主備 (微波、 加嵌器、 外接口板 。 這樣就達到了在輸出通道上的“物理無瓶頸” 。在監聽系統中使用的多通道選擇開關和此處的選 擇開關是同一品牌產品,用一個遙控器可同時控制三 臺設備,達到輸出、監聽主備倒換的一鍵切換

18、。 4 音頻系統的同步轉播車數字音頻系統的同步包括 :數字音頻系統 本身的同步和與視頻同步兩個環節。4.1 與視頻系統的同步一般轉播車的視頻系統采用 2臺同步機互為備 份,當主同步機發生故障時,備份同步機經倒換開關 自動接替其工作。但是在主備同步機的倒換過程中, 會出現丟失同步信號的問題,畫面會出現抖動等不同 步現象。由于音頻同步信號一般是由視頻同步機輸出 的視頻黑場信號轉換為 AES 同步信號得來的。因此, 雖然視頻主備同步機倒換過程很快,但還是會使音頻 系統丟失同步信號, 這時系統會發出噪聲 (如喀喀聲 , 有時甚至會使音頻系統在幾秒鐘內無法工作,無音頻 信號輸出,這在直播過程中是不允許發生的。4.2 數字音頻系統本身的同步由于數字音頻設備所