大型音频数字传输系统及其应用

　　数字技术发展到今天，不断推动专业音响技术向更高的领域迈进，如数字调音台、数字效果器、数字多功能处理器等。注意一下那些将舞台设备连接至观众席中间混音台的缆线，可能会发现一至多条的“蛇形”粗缆线里面有多根电线，每根电线都用来传送某种模拟信号。

　　1 模拟信号与数字信号

　　不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输，模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal)，如一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波)或电压信号(如MIC传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号(Digital Signal)，如一系列断续变化的电压脉冲(如用恒定的正负电压表示二进制数1和0)或光脉冲来表示。当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时，电磁波本身既是信号载体，同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时，一般通过传统的模拟信号传输线路(如电话网、有线电视网)来传输。当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时，一般则需要用双绞线、网络电缆或光纤介质将通信双方连接起来，才能将信号从一个节点传到另一个节点。

　　随着数字技术的发展，多音频传输得到彻底的改变，一条光纤或五类线，拥有双向传输的多通道信号音频数字传输系统，不仅替代了多通道单向普通铜导线，而且不同类型的数据(音频、视频、MIDI控制)可途经同一界面传送。

　　另一方面，很多大型建筑如奥运场馆、国际机场、国际中心、交通枢纽站、城市地铁、主题公园、宾馆等对音频传输距离和音频传输的质量提出了更高的要求，促使数字音频传输技术飞速发展，近些年音频数字传输系统开始运用到专业音频领域。一些大型现场演出也越来越多地运用音频网络传输技术。

　　2 AVIOM音频数字传输系统

　　美国Aviom公司独立开发的A_NetTM音频数字传输系统，能够接收和传送高质量的数字音频信号，这一切仅靠普通的5类线就能实现。A_NetTM技术是建立在稳定的以太网(Ethemet)或局域网LAN (Local Area Network)技术基础上，并使系统灵活扩展，具有无须数据压缩、低信号延误等特点。

　　AVIOM世界首家研发的A_NetM音频数字传输网络解决方案克服了传统音频系统常出现的老问题。AVIOM数字音频传输网络可广泛应用于扩声扬声设备、广播、录音棚、现场表演、大剧院、排练室、乐队演出及商业应用等。

　　AVIOM音频数字传输系统如图1所示。AN-16/I-m输入模块及AN-16/0输出模块，只需5类线传输24 bit音频信号。此系统中，每个部件可远至150m，信号等候延误少于百万微秒。此数码传输网络可进行单向传输多至64信道，双向传输多至32信道。可随时从垂直及横方两大方面扩展，超越现时传统一般多芯信号缆，具有灵活的扩展性。如果实际需要的音频传输距离很远，而五类缆线(CAT5)有100 m的规格限制，可考虑采用光缆。AVIOM驱动长达2 km的多模光纤或100 km的单模光纤。光缆的传输机制不同于缆线，不会发出EMF，也不易受其他EMF源的干扰。AVIOM音频数字传输系统有其显著的优势。

　　(1)可靠性
　　AVIOM音频数字传输系统采用A_NetTM建立在以太网(Ethernet)或局域网LAN (Local Area Network)上，提供一个稳定的技术基础平台，让系统可靠灵活地扩展。

　　(2)广播级的音质传送性
　　AVIOM音频数字传输系统A_NetTM拥有24 bit，48 kHz未经压缩的完美音质，为现场录音、广播提供高质量的信号传送。

　　(3)高度灵活的扩展性
　　AVIOM音频数字传输系统可随时任意扩展。

　　(4)超短延时
　　AVIOM音频数字传输系统A_NetTM技术拥有少于百万微秒信号等待延误（模拟输入至输出）。

　　(5)强抗干扰性
　　AVIOM音频数字传输系统将模拟信号经A/D转换器转成数字信号，经网络传输介质（如五类线或光纤）传送到目的地，再经D/A转换器将数字信号转换为模拟信号，或直接输出给数字设备。A_NetTM网络传输，利用模块化设计，把电信号准确有效地向各个大小网点传输。其由数字信号作传送，从技术上杜绝了信号远距离输送过程中外界信号干扰、噪声累加、阻尼系数变化和信号衰减等信号传输问题的产生。

　　3 A- Net音频数字传输的大型扩声系统的解决方案

　　在以A_NetTM音频数字传输的大型扩声系统中设置了4个AVIOM音频数字传输基站，如图2所示。

　　(1)舞台话筒输入基站

　　所有话筒信号(包括电容话筒)送入AVIOM-16/i-M(AVIOM-16/i-M每通道有话筒前置放大器，相位反转，增益旋钮，85 Hz哀减滤波器，48 V供电)。

　　AVIOM-16/i-M经过AN-16SB通过五类线分配信号给Monitor Console基站、FOH基站、多轨录音基站。

　　AN-16SB(见图3)是1个64通道A_NetTM输入/输出端口(专业太网连接头)的系统桥，具有4个16通道A_NetTM输入，输出端口。AN-16SB系统挢只须5类线连接多至4个AN-16/i输入模块或AN-16/0输出模块的信号，将多至64条信道合并及单向传输或多至32条信道合并及双向传输。

　　监听调音台处理好信号后，经过AN-16/i送给AVIOM监听系统(另做专题介绍)。

　　(2)FOH基站

　　FOH经AN16-SB分解信号后送给FOH调音台。FOH调音台处理好信号后，通过AN-16/1送给AN16-SB(原理见图1)，逆向通过同一条五类线最后送至信号给舞台FOH音箱边的功放柜。

　　(3)多轨录音基站

　　多轨硬盘录音机接收经AN16-SB分解后信号给AN16/0还原成模拟信号，真实的记录下最原始的舞台声音信号。同时AN16/0通过转接口直接将舞台原始信号提供给广播录音基站。

　　(4)广播录音基站

　　广播录音基站接收来自多轨硬盘录音机经AN16-SB分解信号给AN16/O后，对舞台信号按照广播录音标准混音录制。

　　目前，市面上大多数国际知名数字调音台支持A_NetTM网络传输技术。Yamaha，Digico，Allen and Heath，Innovason，Soundcraft等纷纷推出A_NetTM网络传输技术输出介面卡。A_NetTM数字传输技术在专业音频领域正逐步成为数字传输技术的标准，在国际上拥有众多知名用户，如美国NBC电台、美国星期六夜节目、意大利广播电视台、比利时广播电视台、比利时广播电台、澳大利亚流行乐曲节目、挪威广播电视台、澳大利亚广播电视台等广播用户;美国和老迪士尼狮子王、美国CATS猫、美国Handspray、美国惊惶小店、燃烧的地板(北京人民大会堂)等舞台剧用户；James Taylor，CSNY，Amy Grant，Los Lobos及香港张学友《雪狼湖》等巡回表演乐队的用户。