QSC網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)助陣2010廣東省省運(yùn)會(huì)

    惠州奧林匹克體育場，地處惠州市，是第十三屆廣東省省運(yùn)動(dòng)會(huì)的主場地，承擔(dān)省運(yùn)會(huì)的開幕式和田徑、網(wǎng)球等賽事。該場地占地總面積42萬平方米，由中心體育場主場、、網(wǎng)球中心、運(yùn)動(dòng)員檢錄處、全民健身廣場等幾部分組成。其中，中心體育場主場地總建筑面積達(dá)6.6萬平方米，可容納4萬名觀眾。在設(shè)計(jì)上，奧林匹克體育場采用嶺南客家圍屋和客家斗笠造型，體現(xiàn)人文、綠色、和諧的主題和惠州本土文化氣息，是一座節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代化體育場，場館設(shè)計(jì)和施工采用大量國內(nèi)領(lǐng)先的新技術(shù)、新材料、新工藝和節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)。

    本次項(xiàng)目惠州奧林匹克體育場內(nèi)的音響系統(tǒng)包括：中心體育場場地?cái)U(kuò)聲系統(tǒng)、中心體育場觀眾席擴(kuò)聲系統(tǒng)、檢錄處擴(kuò)聲系統(tǒng)、網(wǎng)球中心擴(kuò)聲系統(tǒng)、視頻會(huì)議室系統(tǒng)、新聞發(fā)布廳擴(kuò)聲系統(tǒng)六個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)采用美國QSC公司網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)－QSControl.Net系統(tǒng)為核心，將各處音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)通過一個(gè)統(tǒng)一軟件平臺(tái)管理起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻系統(tǒng)的集中管理，集中式的管理方式能夠使系統(tǒng)操作人員更加有效的管理整個(gè)音頻系統(tǒng)，提高工作效率和精確度，實(shí)現(xiàn)人力成本的合理配置。而在這五個(gè)子系統(tǒng)中采用的本地音頻系統(tǒng)各自又具有相對(duì)獨(dú)立的音頻處理功能，能夠單獨(dú)工作，這種分散式的處理方式，能夠有效的提高系統(tǒng)的可靠性（成本要求苛刻的情況下）。

    下面我們來了解一下惠州奧林匹克體育場內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)：

    1.系統(tǒng)架構(gòu)

    系統(tǒng)整體分為七部分，其中之一為主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)為運(yùn)行著QSControl.Net服務(wù)平臺(tái)軟件的一臺(tái)服務(wù)器（或者控制電腦），該服務(wù)器通過內(nèi)部以太網(wǎng)，以星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1連接至每個(gè)子系統(tǒng)，系統(tǒng)操作人員可以通過這個(gè)軟件平臺(tái)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控整體網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備狀態(tài)，也可以遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)中的設(shè)備；另外六部分為相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)（如檢錄處擴(kuò)聲系統(tǒng)），這些子系統(tǒng)具有本地音頻處理和控制的功能，能夠獨(dú)立工作，同時(shí)也接受主控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程遙控和監(jiān)控。下圖為系統(tǒng)架構(gòu)圖：

    2.中心體育場場地?cái)U(kuò)聲系統(tǒng)

    體育場場地?cái)U(kuò)聲系統(tǒng)共采用4組組合式全天候大功率揚(yáng)聲器系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)聲，4組揚(yáng)聲器全部安裝在觀眾席雨棚頂端，從一側(cè)方向統(tǒng)一打向比賽場地，如圖所示。

    設(shè)計(jì)之初，出于對(duì)聽音質(zhì)量和聲壓級(jí)的考慮，揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用“定阻“方式驅(qū)動(dòng)。而揚(yáng)聲器采用”低阻“驅(qū)動(dòng)的話，揚(yáng)聲器線纜上的功率損耗是我們需要考慮的問題。因此系統(tǒng)功放擴(kuò)聲機(jī)房布置在距離揚(yáng)聲器較近的房間內(nèi)，盡量減少“低阻方式“傳輸距離。所有的音源信號(hào)全部由系統(tǒng)主機(jī)房通過網(wǎng)絡(luò)，以”CobraNet“協(xié)議傳輸過來。在本機(jī)房內(nèi)配置的”CobraNet“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-BASIS922uz就是QSControl.Net系統(tǒng)中的硬件設(shè)備之一。BASIS922uz設(shè)備本機(jī)支持8×8音頻音頻信號(hào)的傳輸，可以本機(jī)進(jìn)行可編程DSP音頻處理，支持32路CobraNet通道，可以接受和發(fā)送CobraNet音頻信號(hào)。此外，BASIS922uz還支持對(duì)后級(jí)QSC功率放大器的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸給主控中心。

    3.中心體育場觀眾席擴(kuò)聲系統(tǒng)

    觀眾席擴(kuò)聲的方式跟場地?cái)U(kuò)聲的方式類似，采用了20組全天候陣列揚(yáng)聲器，即將四周的觀眾席分成了20個(gè)區(qū)域，每組陣列揚(yáng)聲器吊掛在觀眾席雨棚頂端，直接覆蓋本區(qū)域。由于揚(yáng)聲器布置是環(huán)繞整個(gè)場地，采用定制的揚(yáng)聲器線纜也無法滿足系統(tǒng)要求。因此系統(tǒng)在觀眾席看臺(tái)四周均設(shè)置了功放機(jī)房間，采用CobraNet協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)傳輸主控室的音頻信號(hào)，在每個(gè)機(jī)房間配置BASIS922uz和相應(yīng)的QSC功率放大器，功放配線間里面的功放系統(tǒng)就近驅(qū)動(dòng)陣列揚(yáng)聲器組。

    4.檢錄處擴(kuò)聲系統(tǒng)

    檢錄處是中心體育場進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員檢錄的重要場地，所有比賽的賽前檢錄都在此進(jìn)行。該場地不僅僅要在本地進(jìn)行人工的檢錄廣播、比賽通知、特殊廣播通知等，還有需要對(duì)其它練習(xí)場地進(jìn)行廣播通知，也需要接收來自主控系統(tǒng)的一些比賽通知和重要廣播。

    因此檢錄處擴(kuò)聲系統(tǒng)需要具有本地呼叫功能、遠(yuǎn)程呼叫功能和遠(yuǎn)程呼叫接入功能。本地呼叫功能利用本地的網(wǎng)絡(luò)音頻處理矩陣BASIS922uz尋呼矩陣路由功能即可實(shí)現(xiàn)，還能夠?yàn)閷ず粜旁磩澐謨?yōu)先級(jí)。

    遠(yuǎn)程呼叫功能則是利用BASIS922uz的CobraNet和QSControl協(xié)議功能來實(shí)現(xiàn)。利用QSControl控制協(xié)議選擇廣播路由和查看廣播區(qū)占用狀態(tài)以及利用CobraNet音頻傳輸協(xié)議將本地呼叫信號(hào)路由到遠(yuǎn)端的廣播分區(qū)。

    遠(yuǎn)程呼叫接入功能則是主控中心利用上述的CobraNet音頻傳輸協(xié)議和QSControl控制協(xié)議，查看檢錄處的檢錄處廣播分區(qū)占用狀態(tài)以及接收來自主控中心的廣播信源。

    5.網(wǎng)球中心擴(kuò)聲系統(tǒng)

    在體育場的附屬場地網(wǎng)球中心中，也配置了一套網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣系統(tǒng)、功放系統(tǒng)和揚(yáng)聲器系統(tǒng)。揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用大功率全天候揚(yáng)聲器，繞場一周均勻覆蓋觀眾席和比賽場地，而網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣系統(tǒng)和功率放大器則采用QSControl系統(tǒng)的產(chǎn)品，并通過網(wǎng)絡(luò)和主控系統(tǒng)互傳音頻系統(tǒng)，可以接受主控系統(tǒng)的控制和監(jiān)測。由于網(wǎng)球中心是一個(gè)比較獨(dú)立的系統(tǒng)，只在特定的時(shí)候會(huì)接受來自主控系統(tǒng)的音源信號(hào)，播放共享音頻信號(hào)，因此BASIS922uz本地的模擬輸入輸出接口和DSP處理功能就非常合適此功能。平時(shí)在網(wǎng)球中心舉行比賽的時(shí)候就采用本地音源并進(jìn)行本地?cái)U(kuò)聲，而如果系統(tǒng)在開幕式時(shí)候，播放統(tǒng)一音源的時(shí)候，BASIS922uz可以通過網(wǎng)絡(luò)將主機(jī)房的音源信號(hào)接收下來，并在本地進(jìn)行擴(kuò)聲。

    6.新聞發(fā)布廳擴(kuò)聲系統(tǒng)和視頻會(huì)議室擴(kuò)聲系統(tǒng)

    這兩個(gè)系統(tǒng)嚴(yán)格來說并不算體育場擴(kuò)聲系統(tǒng)中，也不會(huì)舉辦什么比賽，但是舉辦賽前發(fā)布會(huì)以及召開一些比賽場地運(yùn)營會(huì)議的話也是需要新聞發(fā)布廳和會(huì)議室。因此雖然不是體育比賽的系統(tǒng)，可是這兩個(gè)場所的擴(kuò)聲系統(tǒng)同樣重要。

    而這兩個(gè)場所是更加獨(dú)立的兩個(gè)場所，因此兩個(gè)場所同樣采用了BASIS922uz做為本地系統(tǒng)的核心處理器。雖然同樣是做本地的音頻處理和控制，在這兩個(gè)會(huì)議場所中，在BASIS內(nèi)部的程序搭建就和上面的場館擴(kuò)聲就不太一樣了。在場館擴(kuò)聲中，比較注重路由控制和一些簡單的音頻處理，如后級(jí)保護(hù)、“低切”等，而在會(huì)議室擴(kuò)聲中，則更加注重的是聲音的修飾、對(duì)房間均衡的調(diào)整補(bǔ)償以及聲反饋的避免等。設(shè)計(jì)師通過編寫不同的程序，上傳到BASIS922uz中，就能夠適應(yīng)不同場合的使用，無論是體育場館、會(huì)議廳堂還是其它場所。

    新聞發(fā)布廳和視頻會(huì)議室的音頻系統(tǒng)可以通過本地控制電腦或者墻面控制器進(jìn)行本地控制，也可以通過網(wǎng)絡(luò)能夠接受主控中心的實(shí)時(shí)控制和監(jiān)測。

    7.主控系統(tǒng)

    在主機(jī)房的主控系統(tǒng)是一套運(yùn)行在服務(wù)器上的控制軟件平臺(tái)，通過這個(gè)平臺(tái)我們可以實(shí)時(shí)監(jiān)控到網(wǎng)絡(luò)中每一臺(tái)BASIS922uz的運(yùn)行狀態(tài)，如系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)；系統(tǒng)還能夠BASIS922uz后面帶的QSC功率放大器的工作狀態(tài)，如內(nèi)部溫度、頭頂空間、削波狀態(tài)等，并能遙控功放開關(guān)機(jī)；系統(tǒng)還能夠監(jiān)測到揚(yáng)聲器回路的狀態(tài)，如開路或者短路。

    總的來說就是將整個(gè)音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)通過一個(gè)平臺(tái)整合起來，在統(tǒng)一的一個(gè)平臺(tái)中進(jìn)行管理和監(jiān)控。操作人員需要通過用戶密碼的權(quán)限限制才能夠進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行操作，避免人為誤操作或者惡意操作。整個(gè)的截面風(fēng)格為圖形化的中文操作界面，即使系統(tǒng)操作人員為非音頻背景工作人員也可以通過該界面操控系統(tǒng)，只要根據(jù)文字提示進(jìn)行操作即可。此外，系統(tǒng)還專門配置了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控界面，用來實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)設(shè)備，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，控制界面就會(huì)主動(dòng)提示系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障，并進(jìn)行故障定位，這樣系統(tǒng)操作人員就能夠更快的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)隱患和故障設(shè)備，并及時(shí)的進(jìn)行相關(guān)臨時(shí)補(bǔ)救措施。

    當(dāng)然平時(shí)的時(shí)候，主控系統(tǒng)只會(huì)和中心體育場場地和觀眾席擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)中心體育場內(nèi)的整體擴(kuò)聲。其它如檢錄處廣播系統(tǒng)、網(wǎng)球中心等系統(tǒng)都是獨(dú)立工作的。但是當(dāng)舉行開幕式、或者播放緊急廣播通知的時(shí)候，主控系統(tǒng)具有更高的優(yōu)先級(jí)可以跳過本地控制，對(duì)各地系統(tǒng)進(jìn)行控制和廣播播放。

    8.兼顧火警廣播功能

    QSControl.Net系統(tǒng)具有和火警廣播系統(tǒng)對(duì)接的干觸點(diǎn)接入端口，因此各個(gè)場地的擴(kuò)聲系統(tǒng)和場館內(nèi)的火警廣播系統(tǒng)無縫結(jié)合起來了�；鹁�系統(tǒng)根據(jù)消防分區(qū)的不同輸出多路干觸點(diǎn)信號(hào)，并傳輸一路消防廣播模擬信號(hào)至主控機(jī)房，當(dāng)有火警發(fā)生的時(shí)候，中心體育場的場地和觀眾席火警廣播功能就由擴(kuò)聲系統(tǒng)完成，無需再增加消防廣播設(shè)備。像其它的檢錄處、網(wǎng)球中心等地的擴(kuò)聲系統(tǒng)也和本地火警系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)消防廣播的兼顧功能。

    9.QSControl.Net系統(tǒng)簡要介紹

    QSControl.Net系統(tǒng)是美國QSC公司整合了該公司的數(shù)字音頻處理器系統(tǒng)、功率放大器系統(tǒng)、揚(yáng)聲器系統(tǒng)三大部分產(chǎn)品，推出的一套完整的后級(jí)擴(kuò)聲系統(tǒng)。該系統(tǒng)有三大功能特色：功率放大器和揚(yáng)聲器的控制、監(jiān)測和保護(hù)；可編程數(shù)字信號(hào)處理；CobraNet網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸。

    QSControl.Net系統(tǒng)是基于以太網(wǎng)構(gòu)建而成的，可以輕易滿足大型音頻系統(tǒng)需求，例如：大型會(huì)議中心多會(huì)議室音響擴(kuò)聲系統(tǒng)、中小型廣播系統(tǒng)以及大型廣播系統(tǒng)的后級(jí)解決方案等等。

    從上面的系統(tǒng)架構(gòu)圖中我們不難看出：QSControl.Net系統(tǒng)的核心就是“BASIS音頻處理矩陣”，BASIS這個(gè)僅有1U的設(shè)備即可完成可編程的音頻信號(hào)處理和路由功能；通過專用線纜連接QSC開關(guān)電源功率放大器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)設(shè)備的管理，包括監(jiān)控功放工作狀態(tài)（如：溫度、信號(hào)狀態(tài)等）、控制開關(guān)機(jī)、后級(jí)回路阻抗?fàn)顟B(tài)等；每臺(tái)BASIS都支持標(biāo)準(zhǔn)的CobraNet音頻傳輸協(xié)議、可以在網(wǎng)絡(luò)上傳輸32×32通道的網(wǎng)絡(luò)音頻信號(hào)，同時(shí)利用系統(tǒng)管理軟件VenueManager可實(shí)現(xiàn)利用同一個(gè)軟件界面管理和控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)設(shè)備工作狀態(tài)。

    從系統(tǒng)圖中我們還能看出：QSControl.Net系統(tǒng)采用的是分布處理模式，即每個(gè)BASIS設(shè)備都具有AD/DA轉(zhuǎn)換、DSP音頻信號(hào)處理，因此本地音頻信號(hào)在本地進(jìn)行處理并且完成整個(gè)擴(kuò)聲功能。而在系統(tǒng)控制部分則采用了集中控制的方式，即在一個(gè)軟件平臺(tái)就可以控制每一臺(tái)BASIS、功率放大器、墻面控制器等，監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)。音頻處理的獨(dú)立性和系統(tǒng)管理的統(tǒng)一性標(biāo)志著QSControl.Net系統(tǒng)從整體來講其實(shí)是一個(gè)集中控制、分布處理的網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)。

    在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不止有系統(tǒng)的控制數(shù)據(jù)在傳輸，還有“CobraNet音頻信號(hào)數(shù)據(jù)”在傳輸，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)無損長距離傳輸，可以滿足系統(tǒng)對(duì)音頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離共享的系統(tǒng)功能要求。

    注釋：

    1.      星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)極大的降低了系統(tǒng)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)故障而造成系統(tǒng)全部癱瘓的危險(xiǎn)性，將網(wǎng)絡(luò)故障影響降到最小。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)冗余備份，很多新的音頻系統(tǒng)也支持了雙網(wǎng)系統(tǒng)冗余備份功能，因此如果在某些項(xiàng)目中對(duì)于系統(tǒng)可靠性要求非常嚴(yán)格的情況下，可以考慮對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙備份。