数字音频远程监控系统
wWw.LWlm.com随着数字广播技术的不断完善，广播信号传输系统的数字化改造也已基本完成。本文详细介绍了数字化改造过程中，广播电视基层台站结合工作实际对原有数字音频系统进行的改造和完善并使之具备远程监控功能。数字音频远程监控系统解决了原有数字音频系统只能在设备间进行监控的不足，使数字音频系统实现了远程时时监控的功能。
系统概述 随着数字广播技术的不断完善，我国广播电视信号源已基本实现数字化。广播电视基层台站的数字信号接收工作大多由节目传输机房（简称节传机房）来完成，节传机房负责对数字音频信号的传送质量以及是否受到非法干扰等情况进行时时监测。我局现有的数字化整体改造方案中只提供了对数字音频输出实现本地监听监测的功能，也就是说对数字信号源和数字音频输出的监听只局限在设备间内进行。然而大多数基层台站的设备间与控制室之间相距一定的距离，对数字音频信号进行远程监听成为了实现新运维模式的瓶颈，为了解决这一问题，我们对原有数字音频通路进行系统改造，使之实现数字音频信号的远程监控功能。 数字音频系统远程监控改造方案 如图1，我台节传机房接收的光缆、卫星Ku波段、卫星C波段三路数字信号以及应急播出音频信号共四路节目源经过“四选一”设备及相应扩展接口箱后，有A和B两条通路同步输出数字音频信号。其中A路数字音频信号通过高频电缆送到发射机房，经数字音频处理器处理后直接加载到发射机上。而B路数字音频信号通过TB-II型音频选择器选择切换，再经过TB-I型数模转换器进行D/A转换后，将模拟信号连接到功放，通过监听音箱实现对数字节目源的本地监控。 对于设备间与控制室规划在一起的基层台站而言，通过上述系统基本可以实现对数字音频信号的监控功能。但对于设备间与控制室相距较远的基层台站，目前这种方案就难以实现对数字音频信号的远程时时监控功能。为解决上述问题，我们特制定了符合基层台站实际工作情况的数字音频系统远程监控改造方案。 远程监听核心器件 ——16路数模转换器 从音频扩展接口箱B口输出的音频信号是符合AES/EBU标准的数字信号，无法满足模拟监听的要求，因此需要将数字信号转换成模拟信号，即“D/A”转换。我台共有20部发射机，要实现对输出到每部发射机的音频信号进行时时监听就需要将输出的20路数字音频信号全部进行数模转换。从市场上购买20部数模转换器价格不菲，而且设备间机柜空间有限，也不允许再装下20部D/A转换设备，因此我们自行设计、研发了16路数模转换器。 16路数模转换器采用IU标准机柜尺寸，每个占3U空间，在满足了系统需求的同时既节省了空间又便于工程安装。其音频输出接口符合600Ω卡侬头（XLR）接口平衡输出，经卡侬头(XLR)与莲花头（RCA）的转换连接后，满足了音频光端发射机600Ω非平衡信号的输入要求。
1、16路数模转换器整体硬件结构 如图5所示，16路数模转换器主要由数字信号隔离耦合、数字信号采样、数模转换、模拟信号放大等四部分组成。下面简单介绍一下16路数模转换器所使用的主要器件的功能与特性。 （1）音频数字隔离变压器 ST-DV709 如图6，该数模转换器采用SunLink公司生产的ST-DV709型音频数字隔离变压器。ST-DV709磁芯采用的特殊材料使得其性能与普通的脉冲变压器大相径庭，它能将输入的音频数字信号按1:1变压并进行隔离、耦合，从而保证了电气信号的安全隔离，避免了由于阻抗和电平不匹配造成的后极解码设备无法锁定数字信号的问题。 （2）数字音频取样频率变换器 CS8420 如图7，CS8420是Crystal公司推出的一款数字音频采样频率转换器，具备极高性能的信号调制能力和信号传输能力，且抖动和失真极低，可进行AES3型和串行数字音频输入、输出，以及通过一个4线微控制器端口进行的综合控制。可以输入/输出24、20或16位的数字音频信号。输入数据可以完全与输出数据异步，同时输出数据又可与外部系统时钟同步。 CS8420具有以下主要特性：可对音频数字信号进行全兼容输入输出；取样频率可工作在8KHz到96KHz的大范围；具有最小1:3到最大3:1的输入与输出取样频率比；良好的抗时基震动性能。 CS8420优异的特性保证了16路数模转换器8KHz到96KHz的宽取样范围以及可靠的数字信号采样度。 （3）立体双通道数模转换器 CS4334 CS4334为16路数模转换器实现更宽的数模转换频率范围以及更高的数模转换速度提供了坚实的前提保障。 （4）高速J-FET输入四通道运算放大器 TL084 TL084具有宽共模及差模电压范围、低输入偏置及偏移电流、输出短路保护、高输入阻抗J-FET(结型场效应管)输入级、内部频率补偿、锁定自由操作、高循环率等特性。是广播电视设备中必不可少的接口分配设备。 2、16路数模转换器系统电路设计 实际应用效果