河南地球站音頻廣播信號監測系統

河南省廣播電視發射臺 劉順生 劉鯤霄 王恩華

河南地球站在重視衛視節目安全播出的同時，音頻廣播節目的安全播出也越來越受到重視。該站承擔著一套衛視節目和七套音頻廣播節目（8個單聲）的播出任務，以前對音頻廣播節目的監測缺少先進和完善的技術手段，只能靠手動切換輪換監聽某一路音頻廣播信號，不具備自動記錄和故障查詢手段，音頻廣播節目的安全播出存在隱患。

技術人員詳細調研后，沒有找到適合本站需求的音頻廣播信號監測系統，為此，根據音頻廣播節目播出的實際情況，自主研發河南地球站音頻廣播信號監測系統。該系統使用相關硬件采集音頻廣播信號，通過開發軟件對音頻廣播信號進行分析和處理，從而完成對音頻廣播信號的自動化監測。

在開發過程中，該站技術人員刻苦鉆研，攻破了多個技術難點，并根據值班實際需求進行人機界面的不斷優化，最終使系統功能得以完善。

一、系統構成

河南地球站音頻廣播信號監測系統是由解碼器、接收機、采集卡、工控機、監測軟件、監視器、音箱等組成，如圖1所示。

圖1 廣播監測系統

二、系統功能與實現

河南地球站音頻廣播信號監測系統的軟件是系統的核心組成部分。信號采集、信號分析、告警輸出、數據記錄等功能均由軟件實現。系統軟件全部代碼由該站技術人員采用Delphi7 自主進行編寫和調試。

1.主界面的設計制作。作為人機交互的橋梁，軟件主界面承擔著顯示信息和接收指令的任務。界面設計務必做到盡可能容納足夠多的有用信息的同時簡化日常操作步驟。因此在主界面設計方面，該站技術人員結合實際工作應用進行了功能上的反復推敲和優化，并進行了大量的界面美化設計，自行繪制了音量柱圖形（軟件主界面見圖2）。在軟件主界面任意位置點擊鼠標右鍵可彈出右鍵菜單，能進行參數設置、數據查詢和錄音回放、錄音文件夾、循環監聽、最小化、退出等功能的選擇。

該站共承擔了經濟臺、信息臺單聲、交通臺、文藝臺、農業臺、人民臺和信息臺立體聲七套音頻廣播節目（8個單聲）的上行任務。界面布局采取分組并列對比顯示方案，即在軟件主界面中每一套音頻廣播單聲劃分為一個子監測區，共分為8個子監測區（信息臺立體聲占據2個子監測區）。每個子監測區中包括一套音頻廣播節目單聲的主、備信號源和接收信號3個監測點。8個子監測區可同時監測24路音頻廣播單聲信號。

子監測區具有直觀、明確的信息顯示功能，具體內容結合圖3進行詳細說明。

圖2 音量柱圖形

圖3 子監測區信息顯示

圖中的①為子監測區名稱標簽：標示出子監測區的音頻廣播節目名稱。②、⑥為監測點名稱和告警開關：文字可標示其下方對應音量柱圖形的監測點名稱；底色為暗綠色表示下方監測點告警開關為開啟狀態，左鍵單擊后變為紅色則表示此監測點語音告警關閉。③、⑤、⑦為監測點狀態：底色為藍色表示當前音頻廣播的監聽功能開啟，音箱正在播放該監測點音頻廣播信號的聲音，同一時間只能有一路廣播處于監聽狀態；底色為紅色閃爍，表示其所對應監測點音頻廣播信號處于告警狀態；其他情況下底色為黑色。④為告警時間：背景色為暗紅，時間為黃色，當前監測點出現告警時將顯示故障開始時間。⑧為音量柱圖形：該站技術人員自行設計繪制的音量柱圖形，可直觀實時的顯示音頻廣播信號的音量電平高低。

2.參數設置。在參數設置界面（圖4）中可對子監測區標簽和告警參數等進行詳細設置。合理的參數設置能使廣播信號的故障告警更加準確、快速，達到提高安全播出保障能力的預期目的。

3.數據查詢和錄音回放。在數據查詢和錄音回放界面（圖5）可對告警歷史記錄進行查詢和錄音文件的回放。

圖4 參數設置界面

圖5 數據查詢和錄音回放界面

（1）上半部分是數據查詢區域，可通過日期、通道名稱、告警狀態等進行條件查詢。在數據列表框內可顯示查詢結果。

（2）下半部分為錄音回放區域。在數據列表內選中一條故障記錄，錄音回放區域可自動提取與選中故障記錄相對應的錄音文件，并在右側信息欄內顯示出對應的告警數據信息。

播放器功能完善，且在錄音播放過程中點擊“跳至告警前5秒”按鈕，可將播放進度跳轉至故障時間點5秒前的位置，方便快速監聽故障現象。

4.錄音文件夾。在右鍵菜單中點擊“錄音文件夾”可通過資源管理器快速打開錄音文件所在的文件夾。

5.循環監聽。在右鍵菜單中點擊“循環監聽”，可開啟循環監聽功能。

6.最小化。在右鍵菜單中點擊“最小化”，可最小化軟件界面，方便進行其他操作。

7.音頻廣播信號的故障判斷。該系統采用的是模擬視音頻采集卡，音頻廣播節目故障是通過模擬信號的音量電平高低進行判斷。該站技術人員反復對代碼進行了調試、優化，使軟件各項指標滿足了要求，整個系統達到了實時、快速、準確、安全的預期目標。

三、主要創新點

1.實時、準確、快速、安全的監測系統。《河南地球站音頻廣播信號監測系統》可使值班員通過一個界面同時監看24路音頻廣播單聲的實時播出情況；具有準確的故障告警和信息記錄能力；通過計算機控制，可自動、快速的分析所有音頻廣播信號，便于值班員快速的發現和處理故障；一個實時、準確、快速的監測系統可有效保障該站衛星音頻廣播節目的安全播出。

2.創新的自動循環監聽功能。音頻廣播信號異常而常規監測系統又無法準確檢測，易造成劣播甚至是停播事故，需要值班員定時手動對每一路音頻廣播節目進行聲音監聽和判斷。該功能利用計算機軟件自動化控制技術從根本上改變了音頻廣播信號的監聽模式，實現了無需值班員手動干預的自動循環監聽。通過設置循環監聽時長和循環監聽周期兩個參數，可根據情況改變循環監聽的時間和頻率。該系統投入使用后，值班員通過此功能及時發現了某路廣播的劣播現象并及時進行了處理，未造成播出事故，從而保障了安全播出。

3.自制的音量柱圖形。現有的具備類似功能的控件無法滿足本系統對音量柱圖形的美觀及功能需求，該站技術人員自行制作了具有色彩漸變的美觀度高、實用性強的音量柱圖形。其唯美的顯示效果和足夠大的顯示面積可減輕值班員的視覺疲勞，提高故障判斷的準確度。

4.音頻廣播信號分組并列對比顯示布局。現有的監測系統中音頻廣播信號監測多為附屬功能，只是對音量柱進行簡單排列，不利于值班員觀察。該站技術人員在進行了不同的組合搭配試驗后，創出分組并列對比顯示的布局方案。該方案將同一路音頻廣播節目的主、備信號源和接收信號3個監測點作為一個監測組放在一起顯示，在分組頂部共用一個節目名稱標簽，每個監測點又具有獨自的監測點名稱標簽。當節目出現故障方便進行信號源及接收信號的對比，使值班員可以很直觀地看到這一路音頻廣播節目的播出狀態。

5.友好的人機交互界面。在軟件的主界面設計上優化了值班過程中的常用操作。需要時只需點擊某一路音頻廣播信號的相應區域即可開啟或關閉聲音監聽，并以顏色區分聲音監聽的開關狀態。需要打開或關閉某一路音頻廣播信號的告警只需在相應子標簽上進行點擊即可，無需進入設置菜單進行繁雜的操作。當出現故障告警時，相應節目的子標簽下方會自動出現當前故障的開始時間，而無需再進入記錄查詢界面進行查找，方便值班員進行故障記錄和匯報。

6.人性化的數據記錄及錄音回放功能。在數據庫的故障記錄中具有中斷時長記錄，當故障恢復后，系統將自動計算本次故障的持續時間并將其添加至數據庫中，免去了值班員人工計算故障時長的麻煩。

錄音回放界面除具備一般播放器的功能外，我站技術人員結合數據庫為其創新地提出了“跳至告警前5秒”按鈕，使錄音回放功能具備了獨有的快速定位故障時間點的能力。方便了故障現象的快速再現，不必耗費時間聽取多余無用的錄音。

綜上，河南地球站音頻廣播信號監測系統在該站投入應用1年多以來，運行穩定、可靠，達到了預期目標，使廣播節目的監測實現了自動化。