2021-03-05 09:55:28
來源：英思杰
------專業音頻系統旁路備份安全性設計
專業音視頻系統集成的關鍵在于售前系統規劃設計，好的規劃設計并不一定是要靠單一好的、貴的設備來簡單堆積，沒有靈魂的方案設計不能算一個優秀的方案設計。
一套專業的音頻擴聲系統是一個從前到后都需要用心設計的系統，前端話筒拾音、中間處理、后級擴聲是一個串聯處理的過程。為什么叫“專業擴聲”？關鍵就在于是“現場拾音+現場擴音”，本地話筒拾音要在本地擴聲，必然要注意的問題是如何做到混響控制（建聲）、本地話筒的嘯叫抑制（電聲）、提高傳聲增益（電聲）等，環境因素決定的建聲問題我們先不討論，如何處理好電聲問題是音頻系統設計的關鍵。拾音話筒的選擇、DSP數字音頻處理器核心和功放喇叭輸出環節是三個關鍵節點。
在話筒、處理器、功放喇叭類型和數量選擇定稿之后，如何才能將這種串聯的結構進行優化設計避免中間任何一個環節出現問題造成的系統故障，特別是核心處理器環節出現的問題比如宕機、燒接口甚至人為緊張誤操作等這樣的Security安全問題。有句話說得比較好:”電子設備就沒有不壞的”，客觀事例也比比皆是，平時使用好好的一到關鍵時候”掉鏈子”，這種時候就需要看我們有沒有應急處理保障措施了，音頻系統旁路系統設計在關鍵時刻能起大作用，這就是本節我們還是主要討論的音頻系統的旁路備份設計這個安全性話題。
剛剛提到了一個音頻系統的串行處理問題，三點一線如果中間的處理器出現問題那就是大問題，前端話筒和音源部分往往是多點分布式布局，單一設備故障往往不會影響到全局，擴聲功放和喇叭問題也是同樣道理，多臺功放和多只喇叭很少會有全部通道壞掉的情況，所以分布式的布局設計有比較好的”冗余“特性，樹狀連接結構相當于并行優于鏈式連接結構的串行，那么關鍵問題就是：中心的核心音頻處理器該如何配置使用呢？
別無它法，首先應該考慮熱備份一臺相同配置的數字音頻處理器（或自動調音臺），當然也可以1臺處理器+1臺自動調音臺的配置，但是要注意一點輸入輸出接口數量問題，調音臺一般是4~8編組，很難達到數字音頻媒體矩陣的幾乎無限制數量（64編組及以上），在中、大型項目設計中這個問題首先要注意。然后要考慮的是音源數量（話筒信號和線路信號數量）如何無源分配的問題，如果按照全鏈路備份設計就需要數一數話筒接入多少路、線路接入多少路，這兩種信號在接入處理器或調音臺的接口對應電平參數是不一樣的，這兩種信號都需要無源的且最好1:1無損的信號分配，因為要同時給到兩臺主機嘛。專業系統必須支持平衡線路連接，話筒接口必須提供幻象電源供電，為什么我這里說是”必須”呢?因為專業的音頻信號接口為了達成傳輸抗干擾和高動態范圍，采用的是差分電路的三線處理方式，各種指標性能優于兩線的非平衡傳輸方式，和專業音頻處理器或調音臺的輸入接口阻抗匹配更好，能最大效率傳遞音頻弱電信號能量，普遍使用的電容式會議話筒需要48V幻象電源供電，不建議采用后端主/備處理器或調音臺供電，因為這樣很難做到話筒和處理器的物理隔離，容易帶入噪音，也保護不了核心處理器設備，還必須考慮主用誰的供電問題，所以建議無源分配器自己獨立解決話筒幻象供電問題，當然要求供電模塊要工作穩定可靠、干凈無雜波、冗余雙電源等。當然我們前面提到的”無源”并不包含”有源”的電源供電問題，但電路設計其實可以將音頻無源隔離分配和有源幻象供電兩者完美結合起來互不干擾影響，因為音頻隔離變壓器是電>磁>電感應交換無源器件，電容器有很好的隔直流通交流特性（音頻信號其實是一種交流特性）。還好幻象電源雖然電壓較高，+、- 端相對與G接地端是48V直流電壓，但是驅動電容麥克工作電流比較小，8只話筒集中供電總耗電也不過10W左右，這個問題還比較容易解決，這是第一個環節：信號無源分配；原始信號經過無源分配1分2進入核心處理器或調音臺做一系列復雜的音頻信號處理然后多通道輸出，馬上就需要解決第二個問題：信號無源混音（加法器）。音頻信號的2混1不同于視頻信號的切換或圖像合成功能，不能簡單
專業音頻系統旁路備份的簡化原理圖如下：
推薦無源音頻適配器的結構原理圖如下：
由以上圖可以看出，其實無源分配器和無源混音器都是同一個產品，只不過是一個正向用一個反向用，這樣可以大大方便設備的選配，原則上只需要清點好輸入輸出的接口數量。
但系統應用需要特別注意的事項：無源混音應用要求主路信號和備份旁路信號高度同步一致性，這一點往往容易
推薦音頻適配器產品除了基本的無源分配、無源混音、幻象供電以外還有共模噪聲隔離、可視化音頻監聽監看、話筒前級放大功能，產品采用模塊插卡式設計，支持熱插拔操作，機箱具有較好的電磁屏蔽特性。需要特別指出的是無源分配、無源混音、共模噪聲隔離功能是工作在無源狀態，保證系統的穩定可靠性，不需要外部電源照常運作，這是該類型產品的核心競爭力！
