AES監(jiān)聽耳機(jī)在廣東廣電數(shù)字微波中心機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

【摘要】 本文通過介紹AES/EBU數(shù)字音頻信號的解碼實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)AES/EBU數(shù)字音頻監(jiān)聽耳機(jī)的制作。并介紹AES/EBU數(shù)字音頻監(jiān)聽耳機(jī)在廣播信號前端監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵字】 AES/EBU數(shù)字音頻 解碼 監(jiān)聽耳機(jī) 監(jiān)控系統(tǒng)

目前，AES/EBU數(shù)字音頻信號在各傳輸和播出系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，如節(jié)目制作系統(tǒng)，播出傳輸系統(tǒng)以及發(fā)射設(shè)備的信號源系統(tǒng)等。過去模擬音頻信號監(jiān)聽用的監(jiān)聽耳機(jī)，可實(shí)現(xiàn)對模擬音頻傳輸路由上各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的信號監(jiān)聽。然而對數(shù)字音頻信號，在傳輸路由上的監(jiān)聽就不是那么方便了。作者結(jié)合自己的工作實(shí)際，為了能在AES/EBU數(shù)字音頻通路的各個(gè)環(huán)節(jié)能方便地監(jiān)聽到數(shù)字音頻信號，方便對信號傳輸故障的快速判斷和處理，通過改進(jìn)模擬音頻監(jiān)聽耳機(jī)，使其能監(jiān)聽數(shù)字音頻信號。下面就從AES/EBU數(shù)字音頻出發(fā)，介紹AES/EBU數(shù)字音頻信號的特點(diǎn)和數(shù)字音頻信號監(jiān)聽耳機(jī)的制作及在數(shù)字廣播傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用。

一.AES/EBU數(shù)字音頻信號介紹

AES/EBU是一種用來傳輸數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的串行位傳輸協(xié)議，是音頻工程協(xié)會（AES）建立的一個(gè)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，其中最有影響的就是AES3-1992和AES-3id-2001。AES3-1992（r1997）格式是用兩個(gè)通道線性表示數(shù)字音頻信息的串行傳輸格式。這一格式提供了在一根屏蔽雙絞線上傳輸兩個(gè)通道的經(jīng)過周期性取樣和統(tǒng)一量化的數(shù)字音頻串行信號，即所謂平衡方式。為適應(yīng)長距離(超過1000米)傳輸AES3格式音頻數(shù)據(jù)的需要，AES協(xié)會在1995年出臺了一份文件AES-3id -1995，并在2001年更新。Id是information document的縮寫，這表明它并不是AES3-1992的替代，而是一種補(bǔ)充。

二.AES/EBU數(shù)字音頻監(jiān)聽耳機(jī)的制作

通過以上對AES/EBU數(shù)字音頻信號的介紹和其解碼的實(shí)現(xiàn)，為制作AES/EBU數(shù)字音頻監(jiān)聽耳機(jī)有了理論和實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，下面就根據(jù)前面的介紹，用電路圖制作軟件Protel DXP描繪AES/EBU數(shù)字音頻信號解碼實(shí)現(xiàn)電路圖如圖1：

通過該原理圖，便可產(chǎn)生和制作AES/EBU數(shù)字音頻解碼印刷電路板，為減少電路板的體積，方便安裝在耳機(jī)，該電路板采用雙層設(shè)計(jì)，電源采用體積小的，手機(jī)上使用的3.7伏鋰電池。在電路板上安裝元件后，解碼電路板如圖2所示：

從電路上，我們可以看出，由于微電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在很多元器件采用的都是體積小的貼片式器件，這些元器件適合自動化工藝。因此，我們在手工焊接這些器件時(shí)，要非常小心和注意焊接的方法。

三.AES監(jiān)聽耳機(jī)在數(shù)字微波中心機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

廣東省廣播電視數(shù)字微波電路在2005年進(jìn)行數(shù)字化改造后，現(xiàn)在全線路、全系統(tǒng)傳輸廣播電視數(shù)字信號和數(shù)據(jù)等信號。在系統(tǒng)的中心站，設(shè)有中心機(jī)房，負(fù)責(zé)向全電路下行輸送廣播電視信號和對全網(wǎng)進(jìn)行全天24小時(shí)的監(jiān)控。在中心站的數(shù)字廣播信號源系統(tǒng)，配置有數(shù)字廣播監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是完成對電臺來的數(shù)字廣播信號進(jìn)行處理、監(jiān)測、分配和調(diào)度，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖3。

系統(tǒng)提供24個(gè)數(shù)字音頻通道，每通道提供主備AES音頻信號輸入。該AES音頻監(jiān)控信號系統(tǒng)分三級，第一級是主備信號源輸入，第二級是“二選一”開關(guān)，第三級是輸出。系統(tǒng)的每一級之間都采用跳線排進(jìn)行聯(lián)接，目的是方便信號的監(jiān)聽監(jiān)測和信號的調(diào)度。系統(tǒng)建成后，新的布局確實(shí)很方便對系統(tǒng)中的信號進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)度，但對AES音頻信號的監(jiān)聽，確實(shí)存在這樣一個(gè)問題，那就是傳統(tǒng)的監(jiān)聽耳機(jī)只能監(jiān)聽到模擬信號，對于數(shù)字音頻信號，那就沒有辦法了。雖然現(xiàn)在的數(shù)字音頻監(jiān)控系統(tǒng)，都配有功能強(qiáng)大的管理軟件，能對系統(tǒng)中的板卡工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，但對于數(shù)字音頻信號里面有沒有所需的音頻信號，則系統(tǒng)不能提供，這也給機(jī)房值班和技術(shù)維護(hù)人員提出了一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的難題，再加上廣播信號傳輸?shù)闹匾裕缶S護(hù)人員要能對廣播信號傳輸過程中出現(xiàn)的問題做出及時(shí)的判斷和處理。雖然，目前在數(shù)字音頻監(jiān)控系統(tǒng)中都配有監(jiān)聽設(shè)備，可以對數(shù)字音頻信號進(jìn)行監(jiān)聽，一般這種監(jiān)聽設(shè)備都裝在控制臺（很少有裝在機(jī)房的），需要監(jiān)聽哪一級的AES音頻信號，就用矩陣（或跳線的方式）進(jìn)行監(jiān)聽，但使用起來，極不方便。更不利于對信號的快速判斷和故障處理。

基于這些，作者從自身的實(shí)際工作出發(fā)，通過改造現(xiàn)有的模擬監(jiān)聽耳機(jī)，用來監(jiān)聽AES音頻信號。AES數(shù)字音頻監(jiān)聽耳機(jī)（自帶電源）通過跳線排上的插孔，就能監(jiān)聽到AES信號的有無和音頻信號質(zhì)量的好壞，大大地方便了值班人員和技術(shù)維護(hù)人員對系統(tǒng)的檢查和對信號傳輸故障的判斷。同時(shí)，該AES信號監(jiān)聽耳機(jī)，不僅可方便對數(shù)字音頻監(jiān)控系統(tǒng)各級進(jìn)行監(jiān)聽，還能方便地對機(jī)房里其它的如解碼器輸出、編碼器輸入源等各類設(shè)備的AES信號進(jìn)行方便的監(jiān)聽，給實(shí)際工作取得了很好的效果。

四.小結(jié)

通過親手制作ASE/EBU數(shù)字音頻監(jiān)聽耳機(jī)，給了作者對AES/ EBU數(shù)字音頻信號深入的了解、掌握和制作電路的深刻體會。簡單的一個(gè)數(shù)字音頻信號監(jiān)聽耳機(jī)，但要去實(shí)現(xiàn)它，需要有心人對ASE/ EBU數(shù)字音頻信號協(xié)議（格式）有所了解，還要知道其相應(yīng)的音頻處理芯片，在電路上如何去實(shí)現(xiàn)它，將數(shù)字音頻轉(zhuǎn)變成模擬音頻，最后還需要具備描繪電路圖并將其轉(zhuǎn)變成印刷電路板等較全面的知識和能力。

參考資料：

1. 《數(shù)字音頻原理與應(yīng)用》（第四版） （美）Ken C. Pohlmann著 電子工業(yè)出版社

2. 《精通Protel DXP入門提高篇》杰誠文化/編著 中國青年出版社

3. CS8412 Digital Audio Interface Receiver資料

4. CS4334 8-Pin， 24-Bit， 96 kHz Stereo D/A Converter資料