文/孫棟良

1.引言

目前，許多電臺(tái)已具備了相對(duì)完善的廣播制播和鏈路的音頻信號(hào)監(jiān)測(cè)，可以準(zhǔn)確定位傳輸鏈路中的故障點(diǎn)并作出快速處理。但對(duì)于各節(jié)點(diǎn)之間的音頻信號(hào)質(zhì)量差異，甚至是發(fā)射接收回來(lái)的信號(hào)與臺(tái)內(nèi)鏈路各節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量差異，目前無(wú)法進(jìn)行監(jiān)測(cè)和對(duì)比。這種不同信號(hào)源的音頻質(zhì)量和內(nèi)容的對(duì)比，對(duì)于快速發(fā)現(xiàn)和全面掌握廣播音頻傳輸鏈路上的問(wèn)題非常有幫助，尤其是發(fā)射接收回來(lái)的信號(hào)與總控末級(jí)輸出信號(hào)的內(nèi)容對(duì)比，無(wú)需實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)就能發(fā)現(xiàn)是否有信號(hào)干擾，甚至可以幫助技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)傳輸端有可能被接入非法信號(hào)的情況。因此，對(duì)多音頻信號(hào)源的對(duì)比系統(tǒng)技術(shù)研究顯得非常有必要。我臺(tái)技術(shù)人員與杭州聯(lián)匯科技技術(shù)人員共同努力完成此研究。

2.音頻信號(hào)對(duì)比系統(tǒng)介紹

ACA （Audio Consistency Analyzer）音頻信號(hào)對(duì)比系統(tǒng)采用3U機(jī)架，每臺(tái)設(shè)備最多支持4頻率（即4對(duì)音頻信號(hào)的檢測(cè)），音頻信號(hào)對(duì)比系統(tǒng)后面板如圖1。

圖1 音頻信號(hào)對(duì)比系統(tǒng)后面板

8路模擬立體聲輸入，8路AES立體聲輸出，PCI接口（也有PCIE接口），后面卡儂頭用不到的用擋片擋住。多音頻信號(hào)源的對(duì)比技術(shù)可應(yīng)用于廣播總控、發(fā)射臺(tái)、檢測(cè)中心，廣播總控用于判斷總控末級(jí)輸出信號(hào)和調(diào)音臺(tái)輸出信號(hào)的一致性；總控末級(jí)信號(hào)和發(fā)射接收回來(lái)的信號(hào)的一致性；發(fā)射臺(tái)發(fā)射接收回來(lái)的信號(hào)和光端機(jī)、微波輸出信號(hào)的一致性；檢測(cè)中心可以判斷播出信號(hào)是否被干擾或者侵入。報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出，可輸出到總控、發(fā)射臺(tái)、檢測(cè)中心，協(xié)議需配置統(tǒng)一。軟件功能包括主機(jī)的web服務(wù)，以及一個(gè)獨(dú)立的APP。獨(dú)立的APP基于windows開(kāi)發(fā)，與主機(jī)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信。

2.1 主機(jī)功能

主機(jī)基于Linux操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，為用戶提供web服務(wù)。支持火狐、IE和Google瀏覽器。對(duì)設(shè)備后面板接入的第1、2路，第3、4路，第5、6路，第7、8路信號(hào)進(jìn)行內(nèi)容的一致性對(duì)比:即對(duì)所有信號(hào)進(jìn)行靜音、噪音、過(guò)載，反相檢測(cè)（噪音檢測(cè)不做強(qiáng)制要求）[1]。超過(guò)參數(shù)設(shè)置的閾值，設(shè)備蜂鳴器報(bào)警，軟件界面警報(bào)燈亮起；可以手動(dòng)關(guān)閉警報(bào)；系統(tǒng)記錄報(bào)警日志，可查看和導(dǎo)出，后臺(tái)定期清理日志，日志可接入日志中心；報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出，可輸出到用戶需要的平臺(tái)；一致性報(bào)警的準(zhǔn)確率高。可以記錄用戶的登錄、退出、修改參數(shù)等信息?？梢詫?duì)任意通道進(jìn)行手動(dòng)監(jiān)聽(tīng)和自動(dòng)輪巡監(jiān)聽(tīng)。通道和頻率名稱可自定義，界面可以顯示自定義的通道名。系統(tǒng)能夠自動(dòng)找到主備兩路信號(hào)的延時(shí)，自動(dòng)定位信號(hào)初始點(diǎn)。系統(tǒng)嵌入html的聯(lián)機(jī)幫助。界面通過(guò)瀏覽器直接訪問(wèn)，訪問(wèn)界面如圖2界面，包括實(shí)時(shí)狀態(tài)查詢、報(bào)警日志查詢、操作日志查詢、檢測(cè)項(xiàng)參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)設(shè)置，用戶登錄可以配置參數(shù)，用戶密碼可以修改。登錄用戶，即管理員，可以修改系統(tǒng)參數(shù)、修改密碼，擁有所有權(quán)限；非登錄用戶，查詢、導(dǎo)出報(bào)警和操作日志，設(shè)置手動(dòng)或輪巡監(jiān)聽(tīng)。

圖2 訪問(wèn)界面

2.1.1 實(shí)時(shí)查詢

實(shí)時(shí)查詢界面（訪問(wèn)界面）如圖2，可對(duì)頻道名字和頻率名字配置，音量條不做修改。可設(shè)置監(jiān)聽(tīng)方式，手動(dòng)和自動(dòng)。如果選擇手動(dòng)，自動(dòng)輪巡和時(shí)間間隔無(wú)法編輯；反之亦然。時(shí)間間隔可手動(dòng)輸入，單位默認(rèn)為秒，取值范圍5～60S。報(bào)警的時(shí)候，相應(yīng)通道報(bào)警燈亮起，并且報(bào)警按鈕變紅，報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出。如果誤報(bào)或者是停機(jī)檢修，可以通過(guò)單擊解除報(bào)警取消報(bào)警，直到下一次故障時(shí)再次亮起。如果有些通道沒(méi)有接輸入，音量條這里無(wú)輸入，所有警示燈沒(méi)有顏色，整個(gè)背景用灰色顯示。

2.1.2 報(bào)警日志查詢

報(bào)警日志查詢點(diǎn)擊如圖2左邊第二項(xiàng)。出現(xiàn)故障類型、通道、頻率、日期等項(xiàng)，故障類型分:全部、靜音、過(guò)載。不一致，反相；通道:全部，IN1，IN2…IN8；頻率:根據(jù)所配置的頻率；日期，嵌入日歷控件，單擊彈出日歷可選擇；點(diǎn)導(dǎo)出，可導(dǎo)出查詢結(jié)果；后臺(tái)可自動(dòng)定期清理記錄；日志接入日志中心。

2.1.3 操作日志查詢

操作日志查詢?nèi)鐖D2左邊第三項(xiàng)點(diǎn)開(kāi)，根據(jù)日期進(jìn)行查詢，對(duì)于管理員，需要記錄所有重要操作，包括登錄、退出、修改密碼操作，設(shè)置所有報(bào)警參數(shù)操作。導(dǎo)出查詢結(jié)果，系統(tǒng)定期清理日志，日志接入日志中心。

2.1.4 檢測(cè)項(xiàng)參數(shù)設(shè)置界面

檢測(cè)項(xiàng)參數(shù)設(shè)置界面如圖2左邊第四項(xiàng)點(diǎn)開(kāi)，不一致等相關(guān)參數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。靜音、過(guò)載和反相需要模塊開(kāi)啟后才會(huì)顯示，檢測(cè)項(xiàng)參數(shù)設(shè)置保存生效。

2.1.5 系統(tǒng)設(shè)置

系統(tǒng)設(shè)置如圖2左邊第五項(xiàng)點(diǎn)開(kāi)，可以網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、日志參數(shù)設(shè)置、端口設(shè)置、總控報(bào)警輸出設(shè)置、密碼設(shè)置。設(shè)備IP地址修改后，需要退出web重新登錄。

2.2 APP功能

APP功能主要用于大屏顯示，與主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信，支持win7、win8系統(tǒng)，需要上大屏，支持的分辨率有1440X900，1920X1080，1366X768；界面采取皮膚的方式，通道數(shù)量可配置；不同設(shè)備中的頻率可自由組合。超過(guò)參數(shù)設(shè)置的閾值，軟件界面警報(bào)燈亮起，可以手動(dòng)關(guān)閉警報(bào)。對(duì)任意通道進(jìn)行手動(dòng)監(jiān)聽(tīng)和自動(dòng)輪巡監(jiān)聽(tīng)。擁有主界面、設(shè)備管理界面、組屏設(shè)置界面，各界面也為窗口式。主界面有兩種監(jiān)聽(tīng)方式，即手動(dòng)和自動(dòng)。如果選擇手動(dòng)，自動(dòng)輪巡和時(shí)間間隔無(wú)法編輯；反之亦然。時(shí)間間隔可手動(dòng)輸入，單位默認(rèn)為秒。取值范圍5～60S。手動(dòng)監(jiān)聽(tīng)時(shí)，還可以通過(guò)單擊任意VU彩條切換監(jiān)聽(tīng)。報(bào)警的時(shí)候，相應(yīng)通道報(bào)警燈亮起，報(bào)警按鈕變紅。如果誤報(bào)，或者是停機(jī)檢修，可以通過(guò)單擊解除報(bào)警取消報(bào)警，直到下一次故障時(shí)再次亮起。單擊任意VU彩條可切換監(jiān)聽(tīng)。設(shè)備管理界面，根據(jù)設(shè)備IP地址和端口號(hào)添加設(shè)備。添加后，可以獲取通道信息。在添加時(shí)，可通過(guò)“連接”按鈕檢測(cè)與設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)是否連通。組屏設(shè)置界面首先設(shè)置界面布局方式，添加頻率，頻率名稱要與web中配置的一致。通過(guò)拖動(dòng)，可將頻率拖動(dòng)至上方的任意位置中。

3.音頻信號(hào)對(duì)比系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

技術(shù)人員利用ACAStation.Web的Web站點(diǎn)，ModuleACAServer.dll服務(wù)端，ACAWatch.exe堅(jiān) 持 端，VS2010版本工具研發(fā)，MySql數(shù)據(jù)庫(kù)制作[2]。軟件結(jié)構(gòu)如圖3，模塊各項(xiàng)功能與程序結(jié)構(gòu)的關(guān)系如表1。

圖3 軟件結(jié)構(gòu)

表1 模塊功能與程序結(jié)構(gòu)的關(guān)系

系統(tǒng)運(yùn)行日志配置的功能:日志開(kāi)關(guān)，輸出系統(tǒng)運(yùn)行日志，以log文件的形式輸出，0不輸出日志；1輸出報(bào)警時(shí)的檢測(cè)值，即閥值運(yùn)行范圍外的值；2輸出全部檢測(cè)值。幾個(gè)報(bào)警類型分別設(shè)置，不同類型輸出不同的log文件。報(bào)警輸出應(yīng)該包括幾個(gè)要素:時(shí)間、輸入通道（即頻率的主輸出還是發(fā)射接收回來(lái)的）、檢測(cè)值、報(bào)警閥值。

監(jiān)聽(tīng)功能:監(jiān)聽(tīng)功能使用監(jiān)聽(tīng)dll，dll即延遲鎖相環(huán)（Delay-locked loop，簡(jiǎn)稱DLL），廣泛應(yīng)用于時(shí)序領(lǐng)域，它可以采用時(shí)鐘頻率測(cè)量法和時(shí)鐘比較法實(shí)現(xiàn)。

頻道參數(shù)說(shuō)明:所有監(jiān)測(cè)項(xiàng)的閥值都設(shè)定三個(gè)，第一個(gè)標(biāo)識(shí)為提醒，第二個(gè)標(biāo)識(shí)為預(yù)警，第三個(gè)標(biāo)識(shí)為報(bào)警。默認(rèn)情況下，靜音和過(guò)載只支持第一個(gè)，只有一致性支持三個(gè)。

系統(tǒng)參數(shù)配置:系統(tǒng)參數(shù)配置如表2。

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（采用MySql數(shù)據(jù)庫(kù)）、軟件執(zhí)行腳本，因開(kāi)發(fā)公司保密性，這里不再累述。

表2 系統(tǒng)參數(shù)配置

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)音頻信號(hào)對(duì)比系統(tǒng)技術(shù)的學(xué)習(xí)研究，可以廣泛應(yīng)用到今后的工作中，特別是對(duì)西安廣播電視臺(tái)音頻鏈路傳輸技術(shù)的深層次分析，對(duì)工作實(shí)踐中出現(xiàn)的問(wèn)題快速判斷、解決反應(yīng)，有極大的幫助。本系統(tǒng)應(yīng)用研究多路音頻信號(hào)對(duì)比能夠達(dá)到實(shí)用化的準(zhǔn)確率要求，可以長(zhǎng)期使用，能更好地為廣電行業(yè)服務(wù)。在這里特別感謝我臺(tái)參與研究的同事和杭州聯(lián)創(chuàng)科技的大力支持，你們辛苦了。

[1]易克初、田斌，語(yǔ)言信號(hào)處理[M]，北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2003:79

[2]唐漢明 《深入淺出Mysql》數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)、優(yōu)化與管理維護(hù)，人民郵電出版社第二版2014.01