直播类节目的音频系统设计

　　济南电视台跨年狂欢夜晚会已成功举办了三届。节目注重本地化与互动性，已经成为泉城百姓在跨年之夜一道必不可少的视听盛宴，连年获得观众的一致好评。本次的跨年狂欢夜在继续加强与观众的互动性的基础上，进一步丰富了流程安排和节目内容，努力打造多地点交互式直播，音频系统的路由更加复杂，链路稳定性要求更高，在长达12小时的直播过程中，要同时兼顾演播室总串联、外场节目扩声及录制、主演播室节目扩声、录制和直播，为音频技术保障手段提出了更高的要求。

　　根据本次节目内容及安排，我们将整个音频系统根据地点不同划分为四个部分，分别是位于台内负责总串联的260演播室、位于恒隆广场的5讯道转播车负责的恒隆外景演播室、位于泉城路的数字卫星车负责的金街外景区，以及整个活动的主舞台，位于台内的1000平米演播室。各演播室之间的链路通道如图1。

　　由于涉及到演播室之间的双向互动，260演播室的外来信号需由播控统一调入，为了保证信号路由正确，避免出现解嵌后声音通道混乱，我们在需要双向连线的演播室之间根据有限的链路资源，使用统一的音频加嵌通道配置方案，将音频信号分通道嵌入视频之中，在另一端演播室根据需要解嵌出需要的音频信号进行使用。音加嵌通道配置表如图2。

　　其中，1000平方米演播室信号较为特殊，我们将包含现场掌声的PGM信号分配至CH1，方便播出前端机房直接调用信号进行直播播出；CH2分配的是不含现场掌声的干净的PGM信号，方便后期编导制作重播版节目及留存媒资；CH3、CH4分配的是外来信号的N-1信号，方便与260、恒隆外场进行互动连线时使用，由于是N-1信号，可有效防止连线过程中产生信号自激问题。5CH转播车与1000演播室类似，在CH3、CH4采用了N-1分配。

　　一.260演播室

　　作为整个活动的总串联演播室，需要完成连续直播8小时的任务。该演播室主要由一名固定主持人和一名嘉宾组成，以访谈为主。在话筒的选择上，我们采用无线领夹话筒为主话筒，同时在演播室桌面上放置两个有线的界面话筒作为备份；在直播过程中需要不断地与多个外景演播室进行连线互动，所有外来信号统一由总控通过台内链路送至260演播室。主调音台使用YAMAHA DM1000，配置一块8通道AES输出/输出板卡，备用调音台使用YAMAHA MG16，外来信号经过数字解嵌后，模拟音频通过音分板卡一分为二分别进入主备调音台，演播室内的主备话筒经过无源音分进入主备调音台，本地放像机的模拟音频输出接入备份调音台，AES音频输出直接接入主调音台的数字板卡，从而保证了主备调音台具有完全相同的信号源。直播过程中，主备调音台始终处于热备份状态，两个调音台的输出都进入2选1切换器，通过面板按钮可实现在紧急情况下的无缝快速主备倒换，形成完善的直播音频系统（图3）。

　　二.金街外景区

　　金街外景区涉及长约500米范围的泉城路步行街上的多个小型演出点，还有部分合作商家的店面，需要快速转场和连线。该地点的直播连线有卫星车负责传送，由于SNG设备限制暂时无法实现双向传输，故只保障将该地点的信号通过卫星传送回台总控，期间260演播室不断通过电话与前方记者和导演保持联络。在此处安排卫星车的主要目的是发挥卫星车的灵活性和快速部署，不断将前方记者了解到的活动情况反馈回260演播室。

　　三、恒隆外景演播室

　　位于恒隆广场的外景演播室分两个部分，一个是位于恒隆广场室内的舞台，承担外场节目表演、主持人互动环节等，另一部分是设在恒隆广场室外的“水晶球”景区，负责新年整点钟声敲响前的部分节目内容。由于这两个景区相距比较近，我们采用同一套现场扩声系统进行现场声音信号的制作，由摄像机同轴缆通过场内摄像机机头将信号传回5讯道转播车，调音台从对应机位的CCU获得内场的PGM信号。同时，通过无源音分将关键话筒信号进行了备份，由多芯音频缆将这些备份的话筒信号和一路备份的PGM信号传回5讯道转播车，进入车上YAMAHA PM5D调音台后进行简单的处理，根据需要分配信号路由，送入加嵌板卡，嵌入音频后通过光纤通路传回台总控。来自转播车的放像声音和来自台总控其他演播室的N-1解嵌信号通过多芯缆传送至现场扩声系统，完成两个演播室的声音互动交流。（图4）

　　四、台内1000平方米演播室

　　作为整个跨年狂欢夜活动的高潮，晚会在台内的1000平方米演播室进行。我们为关键的主持人单独进行了话筒的备份，保证在出现问题时及时替换有问题的话筒。为了保证录制和直播安全，我们采用了现场扩声和录制直播的两级调音方式。

　　演播室现场扩声调音台采用SOUNDCRAFT MH3，输入的信号包含经过无源音分的话筒信号、现场放音信号、由13CH转播车通过光纤和多芯缆双链路送来的放像声音和解嵌出的其他演播室信号。输出至扩声的信号通过3条MASTER母线和4组 AUX母线发送至扩声DSP，在DSP内部做音箱路由及分频调整；送至制作调音台的信号使用4条GROUP母线，分别是扩声信号2条，不含外来信号的N-1信号2条，这些GROUP信号都进入12X12模拟音频矩阵，分配至多芯缆和D21接口箱，双链路送至制作调音台。

　　制作调音台使用的是位于13讯道转播车音频区的STUDER VISTA 5。输入信号包含和扩声调音台完全一致的话筒信号、放音信号，这些信号通过位于扩声音控室的D21接口箱由光纤送至本地机箱进入系统；放像、外来信号直接由本地机箱进入系统。制作调音台将扩声台送来的PGM信号进行信号路由分配，在CH1上适时混入现场观众的掌声，CH2不做任何调整，CH3、CH4为恒隆外场送N-1信号。

　　通过全信号源的备份，实现两张调音台具有完全相同的信号源。在正常直播情况下，制作调音台只对扩声调音台送来的信号做简单的路由分配，当遇到扩声调音台送来的信号中某一路话筒声音偏小时，可在制作调音台上推对应话筒的推子，对信号进行补偿；在最极端的情况下，可由制作调音台接替扩声调音台，将制作调音台的信号通过光纤、多芯缆链路回送至扩声音控室并通过跳线直接进行扩声，实现两个调音台的PGM信号互为备份和补充，避免出现单节点问题如见图5。

　　问题和心得

　　1.多链路和全信号源的备份在大型直播中显得尤为重要。除了传统意义上的信号备份，我们还在1000平米演播室放音环节使用了一套专用的USB同步设备（下图）。该设备最多可实现一套键盘鼠标同时控制四台电脑终端，终端之间的操作无延时，能适应不同分辨率，稳定性高。利用同步器，能够实现一人操作两台放音电脑同步执行放音，解决了人工手动操作带来的主备放音不同步现象，消除了因电脑死机带来的隐患。

　　2.音频矩阵的应急切换设计。由于本次直播涉及的输入输出链路非常多，尤其是1000平米的输出链路，包括去录像机信号、高清加嵌信号、标清加嵌信号等等，如何满足在出现问题时以最快的速度切换各个信号源呢？我们在1000平米音频信号输出的最后一级设计使用了SONY音频矩阵的BTN模式，将输出链路最后一个节点的矩阵输入、输出端口全部对应到切换面板的16个按键上，绿色代表输入，黄色代表输出，在应急切换时可快速对应输入源和目的，主备关系明确，操作方便。

　　3.对录像机的音频录制通道进行备份。以往节目录制中录像机的声音输入一般全部选择SDI嵌入音频，这种做法在音频路由上比较方便，但加嵌板卡成为了单节点。为此，我们将SONY IMX标清录机提供的8轨声音记录进行了调整，前4轨直接分配为制作调音台输出的4路AES信号，后4轨取加嵌后的SDI嵌入音频，使前4轨和后4轨的声音内容完全一致，保证了录制信号的稳定和安全。

　　4.在直播开始前的测试中，我们遇到了恒隆外场由光纤送回的加嵌音频信号出现严重异常的情况，主要表现为解嵌后音频信号在空白通道出现爆音，且前两路测试信号也有爆音，通过Tektronix音频信息的日志，我们发现数字音频信号存在严重错误如下图。

　　在排除外场加嵌源问题和本地解嵌设备问题后，我们发现信号在进入恒隆现场的光端机之前是好的，光端机回传到主控后信号出现问题。由于当时室外气温已经接近零度，光端机放置在室外，低温直接造成光端机板卡损坏，出现误码等问题，造成回传声音信号混乱。随后我们将光端机改至转播车内并更换了故障板卡，问题消失。

　　5.双向嵌入音频的利用问题。在类似的节目中，往往提供了双向的音频链路，在保证了正常节目声音的同时，是否可以考虑将闲置不用的音频通道作为常态化的通话通道使用，从而减轻对手机通信的依赖，建立一条联通各演播室的稳定高效的通话链路。

　　综上所述，随着更多的大型活动进行直播制作，我们也将跟多的通过多级录音和多演播室合作的方式来完成。清理音频系统设计思路、注重路由分配来简化音频操作，将有利于更顺利、更安全、更高质量的完整我们的录制工作。

　　王晨 栾奕