基于ADAS—X的数字化声音与音频系统

摘 要：文章对以ADAS-X（Alesis Digital Audio Tape-X）为核心构建的C、D级全任务飞行模拟机声音与音频系统进行阐述。通过对该系统的研究分析，提高了对该系统维护的水平，也为进一步对该系统的补充与完善打下坚实的基础。

关键词：飞行模拟；音响系统；ADAS-X；音响仿真

1 概述

全任务飞行模拟机（FFS）是飞行训练中的重要环节。准确而及时地模拟飞行员在座舱中感受到的环境声、操作飞机装置时所产生的各种声音以及飞行设备在某些状态下应该发出的音响，对于在模拟机上实现逼真的飞行场景，从而帮助飞行员进行判断与操纵是十分重要的。MSI公司以ADAS-X（Alesis Digital Audio Tape-X）为核心，构建C、D级全任务飞行模拟机声音与音频系统。

1.1 系统描述

该系统对声音输入和输出进行全数字化信号处理和加工。

这些声音包括：环境声，驾驶舱音频和听觉报警三大类。

环境声：在实际飞机驾驶舱中感知的外源发声。包括：发动机，空气动力学，各种机械噪声等，模拟器采取调用预制的.wav格式文件来实现。

驾驶舱音频：真人语音和无线电声音通过各种机载麦克风和扬声器接收和发送。

听觉报警：自动生成的合成声音，通常用于给予机组警告。包括：如动驾驶仪断开、超速、TCAS、近地警告等等。

1.2 功能概述

来自于驾驶室的音频信号，以及各种合成声音，被数字化后，发送到音响计算机，运行在音响计算机的ADAS-X程序优化、混合所有这些声音，产生并为拥有各自IP地址的每个设备分配输出信号。

2 系统架构（图1、图2）

2.1 光钎链接

音响计算机与Data Conversion和Amplification之间通过两根单向的光钎输入、输出，每根可传送64通道的音频。

Data Conversion/Amplification与D/A（ADAT-to-Analog）和A/D（Analog-to-ADAT）之间也通过单向光钎链接，每根可传输8通道的音频。

2.2 主时钟

主时钟对所以的输入、输出信号进行同步。

3 软件

ADAS-X（Alesis Digital Audio Tape-X）是在音响计算机上运行的应用程序的名称，是音响系统工作的核心。

3.1 ADAS-X中的ADAS-M

模拟机飞行中ADAS-X中的ADAS-Mixer程序根据从主机中获取的命令与飞行数据，从以.wav格式存储的音源数据库中调用相应的：环境声、听觉报警等声音文件，调用声音配置文件将信号发送到指定IP地址的输出设备。

同样，驾驶舱语音输入后，也需要通过ADAS-Mixer程序根据从主机中获取的命令，处理后调用声音配置文件将信号发送到指定IP地址的输出设备。

3.2 ADAS-X中ADAS-X Test进行测试与维护

ADAS-X Test通过各设备的IP地址进行调用与定义来进行各种音响设备的测试与设置（图3）。

4 故障与排除

4.1 稳定性

相对于基于工控机的音响系统，基于PC研发的ADAS-X系统最大的问题是稳定性较差，大部分音响故障情况，可以通过重启程序、重启PC机得以解决。

4.2 常见故障

声音和音频系统中可能出现的故障包括：

扬声器/耳机故障；麦克风故障；放大器故障；计算机故障；设置故障。

4.3 故障解决思路

调换如耳机这样的易换取设备，以锁定故障；对于扬声器，使用ADAS-X Test对音响/音频系统进行调用.wav或人工音频输入，对照图纸听取故障设备所处方位；通过使用ADAS-X Test对音响/音频系统进行调用.wav或人工音频输入也可快速锁定故障为放大器后端还是放大器前端；检查放大器；重新对地址进行确认与配置。

5 结束语

通过对围绕ADAS-X构建的C、D级全任务飞行模拟机音响、音频系统的研究分析，有助于提高使用该系统的MSI系列C、D级全任务飞行模拟机的维护水平，并进一步对系统进行诸如中文通播等方面的完善打下了坚实的基础。

参考文献

[1]王行仁.飞行实时仿真与技术[M].北京航空航天大学出版社，1998.

[2]石小林，等.一种飞行模拟器音响仿真系统的研究与实现[J].系统仿真学报，2006.

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