高清電視轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)的構(gòu)建

1、系統(tǒng)與工程在高清電視逐步普及后,數(shù)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(zhuǎn)播車的音頻系統(tǒng)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(zhuǎn) 播用的轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)的構(gòu)成及控制調(diào)試作一剖析。 1 高清電視音頻系統(tǒng)的組成轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)主要由 :音頻信號輸入部分 (信 號輸入所需傳輸設(shè)備、信號分配設(shè)備 ,音頻信號控 制與調(diào)整部分 (調(diào)音臺、音頻周邊設(shè)備 ,音頻信號 輸出部分 (監(jiān)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(tǒng)的同步 (系 統(tǒng)本身的同步設(shè)備、與視頻相關(guān)的同步設(shè)備 組成。 以往大多數(shù)轉(zhuǎn)播車的

2、車內(nèi)音頻系統(tǒng)都比較簡單, 通常是將現(xiàn)場擴聲調(diào)音臺的合成信號送至車內(nèi),再與 觀眾效果話筒經(jīng)車載調(diào)音臺混音后輸出送至傳輸及記 錄設(shè)備,從而完成轉(zhuǎn)播工作。使用這種方法,實際上 轉(zhuǎn)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(xiàn)場調(diào)音師調(diào)整的是現(xiàn)場擴聲音響系 統(tǒng),現(xiàn)場信號效果好,并不代表轉(zhuǎn)播音頻信號的效果 就一定好。因為錄音時的平衡調(diào)整與擴音時的平衡調(diào) 整是有很大區(qū)別的。因為幾乎無法在顧及現(xiàn)場效果的 同時,通過現(xiàn)場調(diào)音臺提供適合多聲道播出的信號。 為此在高清轉(zhuǎn)播車上采用多聲道音頻系統(tǒng)設(shè)計方案, 且現(xiàn)場擴聲和播出音頻分別調(diào)整,即現(xiàn)場擴聲由現(xiàn)場 調(diào)音臺來完成,而轉(zhuǎn)播音頻信號的調(diào)整則由車內(nèi)的調(diào)

3、 音臺來完成,也就是說擴聲調(diào)音臺與轉(zhuǎn)播車車載調(diào)音 臺應(yīng)同時共享包括話筒、放音設(shè)備、樂器信號在內(nèi)的 所有音源信號。由兩個調(diào)音臺分別調(diào)整各自的平衡, 以便確保現(xiàn)場和轉(zhuǎn)播均獲得最佳的音響效果。1.1 現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)的連接如圖 1所示。1 根據(jù)話筒的輸入數(shù)量及線路電平輸入數(shù)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(shù)字接口與現(xiàn)場擴音調(diào)音臺或 電臺錄音調(diào)音臺相聯(lián),主備光纖與轉(zhuǎn)播車相聯(lián)。 3 遠端接口機箱可以由車載調(diào)音臺控制增益、均 衡等參數(shù)?？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(jié)目制作現(xiàn)場布置話筒、調(diào) 試系統(tǒng),而此時

4、轉(zhuǎn)播車還沒有到達現(xiàn)場,遠端接口機 箱還可以脫離車載調(diào)音臺,由筆記本電腦在現(xiàn)場直接 控制 (增益、均衡等參數(shù) 。1.2 現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)與車載調(diào)音臺的連接考慮到系統(tǒng)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(zhuǎn)播車 內(nèi)的機箱,供車載調(diào)音臺調(diào)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(yīng)以傳輸為高清電視轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)的構(gòu)建摘要在構(gòu)建用于高清、標(biāo)清、模擬的電視轉(zhuǎn)播車的音頻系統(tǒng)時,以信號的控制能力、 與視頻系統(tǒng)相配合的能力、系統(tǒng)本身的靈活與安全為出發(fā)點,最終使系統(tǒng)達到操 作簡單、功能靈活。關(guān)鍵詞音頻系統(tǒng)高清電視轉(zhuǎn)播車多聲道同步姜世杰系統(tǒng)與工程 主,模擬傳輸為輔。

5、這部分的系統(tǒng)連接如圖 2所示。(1遠端接口箱輸出的主 MADI 信號,通過轉(zhuǎn)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(diào)音臺車載接口機箱,供主調(diào)音臺使用 ; 另一路 MADI 信號送入備份調(diào)音臺的車載接口機箱, 供備份調(diào)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(diào)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(diào) 音 臺

6、 調(diào) 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(diào)音臺同時調(diào)用。(4在轉(zhuǎn)播車外接口板處設(shè)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(zhuǎn)播車 采 用 攝 像 機 光 纖, 因 為 每 根 攝 像 機光纖內(nèi)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(jīng) MADI

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

8、顯得尤為重要,良好的人機關(guān)系能為調(diào)音 師迅速解決問題提供極大的方便。(2轉(zhuǎn)播車的工作環(huán)境與演播室存在著很大的差 異。轉(zhuǎn)播車內(nèi)音頻系統(tǒng)的核心是調(diào)音臺,如果調(diào)音臺 出現(xiàn)故障,可能會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓,因此調(diào)音臺是 否能夠滿足對溫度、振動等高標(biāo)準(zhǔn)的要求,將關(guān)系到 能否確保轉(zhuǎn)播任務(wù)安全、順利完成的一個重要因素。 (3調(diào)音臺需具備音頻跟隨視頻的能力。在電視轉(zhuǎn)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(xiàn)場效果的重要技術(shù)環(huán)節(jié),這就 要求調(diào)音臺應(yīng)具備音頻跟隨視頻的能力。要求調(diào)音臺 具有內(nèi)置矩陣, 通過 Probel(SW-P-02 或者 ARMI 協(xié)議, 視頻控制器可以控制調(diào)音臺的矩陣和快照調(diào)用。在

9、這 種情況下,調(diào)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(xiàn)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(diào)音臺的 推子電平、通道開關(guān)、甚至 EQ、動態(tài)等音頻參數(shù)的 設(shè)定進行自動化的調(diào)用,達到音視頻高度配合。 例如在體育節(jié)目轉(zhuǎn)播中,如摩托車比賽或者馬拉 松比賽,當(dāng)不同角度的攝像機開始工作時,該攝像機 所對應(yīng)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(diào)音臺的 GPI 信號可 以自動設(shè)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(shè)置不同 的衰減,重現(xiàn)用戶定義的持續(xù)時間和輸入輸出電平。

10、 這就是說在比賽現(xiàn)場,當(dāng)攝像機被切入主畫面,相應(yīng) 的音頻信號會自動打開并調(diào)整到合適的位置,而前一 個攝像機的音頻信號就會自動關(guān)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(xiàn)場音效和衛(wèi)星信號傳送等方面,將大 部分相對機械的控制功能交由調(diào)音臺自動完成。(4調(diào)音臺需具備環(huán)繞聲制作能力。(5根據(jù)經(jīng)費情況選擇不同品牌調(diào)音臺。2.2 聲、畫同步及延時補償在高清、標(biāo)清、模擬并存的電視轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)中, 會有高、標(biāo)清視頻信號上、下變換,模擬數(shù)字信號的 A/D、D/A轉(zhuǎn) 換 等 情 況 出 現(xiàn)。 此 外, 兼 容 高 /標(biāo) 清 視 頻信號的切換臺、畫面分割器也會引入相應(yīng)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(chǎn)生 聲、畫不同步的感覺。針對這一點,根據(jù)視頻信號流 程和處理方式,在音頻系統(tǒng)流程中不同部分加入了相 應(yīng)的延時處理設(shè)備或手段,保證在總體信號輸出前音 頻與視頻保持相應(yīng)的同步狀態(tài)。(1在調(diào)音臺連接音頻矩陣和送主節(jié)目輸出的通 路上,利用調(diào)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(diào)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(biāo)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(huán)節(jié), 保證在信號處理流程、 記錄過程、 輸出過程

12、以及監(jiān)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(jiān)聽、 外接口板、 微波、 送給錄像機的不同輸入、矩陣、視頻相關(guān)設(shè)備 (下變 換器、加嵌器 、DOLBY 編碼等設(shè)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(tǒng)連 接見圖 3。根據(jù)轉(zhuǎn)播車的工作性質(zhì),筆者認為最需要 注意以下幾個環(huán)節(jié)。3.1 音頻輸出矩陣音頻系統(tǒng)輸入部可由調(diào)音臺本身的輸入矩陣來實 現(xiàn)其功能,在系統(tǒng)輸出部分設(shè)置矩陣的主要目的是便 系統(tǒng)與工程于節(jié)目互轉(zhuǎn)、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(jié)目互轉(zhuǎn)所有

13、高 /標(biāo)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(dāng)需要兩者進行素 材互轉(zhuǎn)時,隨著視頻矩陣將相應(yīng)視頻信號切換到位、 音頻矩陣也同時動作,將相應(yīng)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(jié)省了許多環(huán)節(jié) (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(guān)的,在系統(tǒng)設(shè)計中,將 調(diào)音臺信號送入這個音頻矩陣,并且作不同的聲場環(huán) 境的編組。當(dāng)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(yīng)

14、輸 出自動轉(zhuǎn)換到適當(dāng)?shù)沫h(huán)境聲信號。(3便于非播出音視頻信號的記錄和制作由于導(dǎo)演根據(jù)不同需要經(jīng)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(yīng)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(yīng)選擇與 視頻矩陣同一廠家的產(chǎn)品,以避免由于接口協(xié)議等問 題造成音頻與視頻的聯(lián)動能力受到影響。為了安全起 見,可將一個 128×128矩陣設(shè)計成兩個 64×64矩陣, 這樣系統(tǒng)會更安全可靠。將調(diào)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(jù)

15、需 要選擇路由,輸送給不同的設(shè)備。這樣可以使系統(tǒng)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(zhuǎn)播車 70%的任務(wù)是大型活動的錄像工作,如 果錄像機記錄的音頻信號出現(xiàn)問題,節(jié)目制作時將無 法彌補。因此轉(zhuǎn)播車的設(shè)計原則是合理利用系統(tǒng)資 源,確保錄像機輸入信號不會中斷,對此在系統(tǒng)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(jù)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(zhuǎn)播車音頻信號輸出部分系統(tǒng)與工程的任意聲道上 。(2主、備調(diào)音臺輸出的模擬信號,經(jīng)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(jīng)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(jīng)達到了 4重備 份,即靈活,又安全。3.4 監(jiān)聽系統(tǒng)音頻信號的輸出監(jiān)聽設(shè)備是錄音師判斷錄音質(zhì)量和調(diào)整音頻信號 平衡的主要手段,如果監(jiān)聽系統(tǒng)發(fā)生問題,錄音師是 不可能很好地完成錄音任務(wù)的。(1將主、備調(diào)音臺的監(jiān)聽輸出經(jīng)過一臺多聲道 音頻選擇開關(guān) (帶遙控功能 選擇后送入有源監(jiān)聽音 箱系統(tǒng)。(2當(dāng)監(jiān)聽系統(tǒng)

17、發(fā)生問題,主備監(jiān)聽信號均不能 監(jiān)聽時,可將監(jiān)聽信號送入備份調(diào)音臺,由備份調(diào)音 臺的監(jiān)聽模塊用耳機監(jiān)聽。3.5 對車外信號的輸出對車外輸出音頻信號主要承擔(dān)著為衛(wèi)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(diào)音臺的模擬、數(shù)字輸出經(jīng)過主備兩 臺多聲道音頻選擇開關(guān) (帶遙控功能、模擬、數(shù)字同 時輸入輸出、帶斷電旁通功能 選擇后,經(jīng)模擬音分 和數(shù)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(jiān)聽系統(tǒng)中使用的多通道選擇開關(guān)和此處的選 擇開關(guān)是同一品牌產(chǎn)品,用一個遙控器可同時控制三 臺設(shè)備,達到輸出、監(jiān)聽主備倒換的一鍵切換

18、。 4 音頻系統(tǒng)的同步轉(zhuǎn)播車數(shù)字音頻系統(tǒng)的同步包括 :數(shù)字音頻系統(tǒng) 本身的同步和與視頻同步兩個環(huán)節(jié)。4.1 與視頻系統(tǒng)的同步一般轉(zhuǎn)播車的視頻系統(tǒng)采用 2臺同步機互為備 份,當(dāng)主同步機發(fā)生故障時,備份同步機經(jīng)倒換開關(guān) 自動接替其工作。但是在主備同步機的倒換過程中, 會出現(xiàn)丟失同步信號的問題,畫面會出現(xiàn)抖動等不同 步現(xiàn)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(zhuǎn)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(tǒng)丟失同步信號, 這時系統(tǒng)會發(fā)出噪聲 (如喀喀聲 , 有時甚至?xí)挂纛l系統(tǒng)在幾秒鐘內(nèi)無法工作,無音頻 信號輸出,這在直播過程中是不允許發(fā)生的。4.2 數(shù)字音頻系統(tǒng)本身的同步由于數(shù)字音頻設(shè)備所