STUDER Route3000数字音频矩阵硬件的装配简介

王凯妤

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

目前，studer Route3000 数字音频矩阵系统在广播电视领域技术中更多的使用在各类直播，录播，转播等节目中，因为它具有相当高的稳定性、容错性，直观的显示通道，方便快捷的操作性，灵活的系统架构和各种功能模块可以满足工作中不同的需求。就内蒙古广播电视台广播系统使用的studer Route3000 数字音频矩阵而言，大致可以分为矩阵硬件系统和软件操作系统两大部分，下面我们来详细论述一下矩阵硬件系统在实际工作中的装配情况。

1 机箱组成

studer Route3000 数字音频矩阵硬件机箱由SCORE 核心机箱（如图1）和D21 音频接口机箱组成（如图2），所有机箱之间用网线作为内部连接媒介。此外，还配有多种模拟、MADI、光纤连接方式的远程D21机箱。

2 电源配置

电源是数字音频矩阵系统的重要组成部分，是矩阵功能正常运行的动力来源，所以它的重要性是不言而喻的。每台studer Route3000 数字音频矩阵的双电源模块（主、备）的配置是内蒙古广播电视台数字音频矩阵系统正常运行的重要保证（如图1 所示），无论是SCORE 机箱还是D21 机箱都是独立的双电源模块。双电源同时在线，如果其中一个电源故障，另一个电源还在运行中，并不影响设备的正常运行，中间是没有间隔时间的，这样就很大的提高了矩阵的稳定性，确保播出节目的正常播出。同时，每台设备的风扇是通过SCORE 机箱或者D21 机箱的电源获得的，标准的温湿度能更好地保证了设备的正常运行。

图1 主播出矩阵 SCORE 机箱结构说明

图2 主矩阵D21 结构说明

3 板卡匹配

我们使用的数字音频矩阵的板卡和直播间调音台的板卡同为Studer 的核心产品，因此studer Route3000 数字音频矩阵的板卡最大的特点是和ON AIR3000 调音台为同一平台架构，所有板卡、机箱框体通用，ON AIR3000 调音台的板卡可以使用在数字音频矩阵上，同样数字音频矩阵的板卡也可以使用在ON AIR3000 调音台上。两者的区别就在于HOST 控制卡内烧录的控制程序不同。例如：在实际使用中，矩阵的HOST 板卡连接到了控制电脑上，而调音台的HOST 板卡则连接到了调音台控制屏幕上。Route3000 音频 矩阵 的SCORE 核心机箱最多可以插入6 块DSP 板卡，每个D21m 机箱可与2 块DSP 板卡相连，因此在48KH 中采样率的前提下，矩阵最大处理能力为576*576 个物理通道，每个D21m 机箱最大接入能力为192*192 个物理通道。做系统设计时应结合处理能力对其接入进行优化。

4 线路特点

为了检修时能快速准确地找到线路故障，在装机时我们把不同类型的音频线缆用不同颜色区分开，特定的颜色代表特定的信号类型：

4.1 模拟线

模拟线使用黑色，它的标准是阻抗75Ω的模拟线，连接着LINE IN 和LINE OUT 的模拟板卡。我们在主矩阵的D21机箱上配有三块模拟板卡，备矩阵上D21 的机箱上则连接着四块模拟板卡。平衡卡侬输入输出，模拟立体声需要两根线，每根线接三个引脚，模拟板卡在使用中无论是输入还是输出，同一个接口类型是固定的。

4.2 数字音频线缆

数字音频线缆使用的是蓝色，它的标准阻抗110Ω的数字线。数字音频线连接着AES 卡，它的每3 针是一个输出，每个输出的是2 个声道，也就是一个立体声。平衡卡侬输入输出，数字立体声需要一根线接3 个引脚。AES 卡是混合类型的双槽位板卡，有2 个第DB25 接口D 形头，每个D 形头一半是输入一半是输出，所以它既有输入又有输出。

4.3 光纤线缆

光纤线缆使用橙色来表示，光纤链路使用SC-LC 接口尾纤连接板卡和相应ODF，它连接的是MADI 板卡。它有两种传输介质：第一种是BNC 的同轴（电缆）该设备为RME 的AESMADI 转换单元，在RME 监测单元可以监测到它的运行情况；第二种就是光纤，整个音频系统包括调音台ON AIR3000 的光纤传输使用的都是MADI 板卡，在实际的使用中，无论同轴还是光纤，MADI 板卡最多可以传输64×64 个通道，传输信号为同步传输的音频基带，不存在阻塞问题。这样就能在提高使用效率的同时确保光纤线路的畅通。

4.4 网线

网线使用的是白色线缆，它连接着的是DPS 板卡、HD 版卡以及HOST 板卡。使用标准超6 类网线，部分网线按照RJ45 标准定义引脚，用作IP 控制信号的交互传输；绝大部分网线按照RS422 标准定义的引脚，用作控制信号的交互同时提供24V 供电。

首先，DSP 板卡是承载处理运算的处理板卡。它能根据不同的信号类型去做A/D、D/A 的数字模拟之间的转换，A/D、D/A 信号的路由分发。DSP 板卡在在SCORE 核心主、备机箱上个配备多块，它最大的处理能力是96×96。SCORE 机箱的HD 板卡连接着D21 机箱的HD 板卡，主要的作用是用来做控制信息交互和信息传输的。

第二，每个SCORE 机箱和D21 机箱上都配置一块HD 版卡，在D21 机箱上网线连接着DSP 板卡，对应的DSP 板卡承担着这台D21 机箱的运算处理。

第三，HOST 板卡是数字音频矩阵系统的控制板卡，每个矩阵的路由控制信息功能都是靠HOST 板卡来实现的。数字音频矩阵的HOST 板卡连接到了主控的控制电脑上。因为主矩阵和备矩阵是相互备用的，所以我们把它连接在交换机上，通过局域点可以多个终端控制访问数字音频矩阵系统来控制矩阵连接。在实际操作中，只需要在主控矩阵的软件控制界面，就可以调整点与点的连接，能够精确地互转播各个直播间的播出信号，并能准确的设置到每秒、每分、每时；每日、每周、每月、每年单次的多种计划种类，满足播出不同的需求。各个通道的切换结果也能够直观的显示在设备上，以便技术员在工作中随时调整检测。

最后，AUDIO CLOCK 为同步板卡，在SCORE 机箱的主机和备机上各配置1 块，数字音频矩阵的同步分为内同步和外同步，我们优先使用外同步，它是由同步发生器而来的，在同步发生异常时，内同步作为外同步的备用自动启动。

ROUT3000 数字音频矩阵线路配置图表

5 软件操作

工作中studer Route3000 数字音频矩阵操作系统的使用也极为方便安全：

首先，稳定的后台服务程序与操作界面分开，避免用户的误操作影响主要功能的执行，后台服务程序需要输入超级用户口令才能关闭，同时重要数据只能由超级用户进行设置和修改。同时后台服务程序采用主备机制，在一方发生故障时由另一方接管功能，数据库采用主备同步机制，保证数据的安全。

其次，显示直观特点可以使当天及次天的计划任务能够直观地显示，通道的切换结果能够直观地显示。

第三，简便的通道控制界面在显示和编辑数据时有方便的过滤和排序功能，导入导出功能使大批量的数据也能方便地管理，可以满足对播出时间的不同需要。

第四，构架的灵活在保证性能的前提下，各功能模块可以安装在相同或不同的PC上，快速地适合不同规模的用户需求，可以用设定文件灵活地改变界面显示，适应不同的播出效果及形式。

最后，使用C++实现后台服务，是用QT 实现客户端，使用Flex+Spring+ibatis 构架的 WEB系统，使用了ActiveMQ 的消息处理机制，技术先进，安全快捷。

图3 SCORE 机箱状态指示灯

图4 D21 机箱状态指示灯

6 日常维护

日常的维护也是studer Route3000 数字音频矩阵硬件系统正常运行必不可少的重要环节。矩阵硬件在正常运行的情况下，不需要技术人员进行任何直接的操作，只要经常观察它是否运行正常就可以了。而技术人员必须要掌握的就是矩阵的硬件工作状态和矩阵硬件启动顺序等。矩阵硬件的工作状态，在SCORE 机箱和D21 机箱上有各自的状态指示灯，矩阵的每块板卡都有相对应的LED灯显示目前的工作状态，如果相对应的板卡出现了故障，显示灯将会显示出故障红灯。主/备矩阵显示灯的情况基本相同，只是因为DSP 板卡的数量、音频接口板卡的数量不同，前面板的显示灯会呈现出不同的状态（如图3、图4）。

在日常维修时，只需摘除故障板卡，换上新的板卡，重新启动设备，即可正常使用。

7 总 结

在实际运用中， studer Route3000 数字音频矩阵帮我们实现了精准的矩阵自动切换转播，实现了多个直播间的同步播出，实现了多场地的现场直播，省了大量的人力。数字音频系统优质的稳定性，快捷的操作性，灵活的架构和适用于各种播出形式的特点，可以满足广播技术实际操作中的各类需求，极大的节省了人力物力，并提高了稳定性、准确性和操作性，从而达到令人满意的播出效果。