广播电台内网慢速录音系统的开发研究

　　摘    要：　慢速录音系统是广播电台系统架构必不可少的重要组成部分，主要应用于主持人、导播、编辑及节目监督等各个岗位。随着各个电台全台网络化的发展，其在媒资系统中也会得到应用。通过串行多通道音频数字接口（serial Multi-channel Audio Digital Interface,MADI）、IP化音频（Audio over IP,AOIP）方式搭建内网慢录系统，可以对全天播出内容进行实时录音保存，可随时对已播内容进行查看并下载使用，也可分享给各个频道频率，应用方便。

　　关键词 :     多轨录制;开路收育;音频矩阵;

　　Abstract：　Slow recording system is an important part in the radio system. It is mainly used by the host, director, editor, program supervisor and so on. With the development of the total network, it will be also used in media bank. This paper mainly describes the internal slow recording system built by MADI and Audio over IP(AOIP), which can record all-day broadcast content, anyone can download and use the broadcast content at any time, and share it to other programmes.

　　Keyword：　multi-track recording; open circuit radio; audio matrix;

　　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。

　　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-1layer 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。

　　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

　　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MA信DI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。

　　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。

　　图5 Dante Controller调度图

　　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。

　　参考文献

　　[1]李丽平新型广播节目编录系统的设计与实现[D].,成都:电子科技大学。2016.

　　[2]刘刚.数字音频联网技术Dante解析[J].电声技术, 2017,41(6):106-108.

　　[3]常永亮基于IP的多路音频实时传输技术研究[D].成都:电子科技大学。2012.