网络数字音频技术

2017 09 04 BOAC


传统的专业扩声系统采用的是模拟技术对音频信号进行处理、控制和传输，对音频信号进行处理后不能保存和调用之前调好的模式，控制操作复杂，难以远距离的传输和共享音频信号。而数字音频技术就可以远距离传输、监测、控制和管理音频信号，使专业扩声系统实现智能化的需求，几个独立的扩声系统可以灵活的组网互通，长距离低失真低成本的通信，系统和系统间资源可以共享。面对日益发展的各类应用需求，模拟技术是越来越难以满足需求，而数字音频技术才是满足当今发展需求的新方向。

CobraNet技术

CobraNet是通过网络传输多路高质量数字音频信号的技术，由软件、硬件和协议等组成。利用CobraNet技术，许多高质量的音频信号和控制信号可以一起通过一根CAT-5电缆或光纤传输，并且可以将模拟域的音频处理，转移到数字域中实现。

CobraNet音频信号是在以太网络设备中传输的，一条普通的5类双绞线可以传输64个通道的高质量、无压缩的音频信号。如果使用光纤则可以轻易的将CobraNet音频信号传输数千米而无损耗。这会大大降低多通道、远距离多点控制音频系统的设计和运行成本。标准的CobraNet音频信号采用和CD唱片同样的无压缩PCM数据，而采样率和量化分辨率却使用了广播级的48kHz和20Bit，远远高于了CD唱片的数据指标，这就能方便的满足广播电台的直播间信号传送、录音棚中各录音间之间的信号共享等高质量要求。

CobraNet的工作原理是将音频信号打包成数据包后在网络上传输，至目标设备后再将数据包解码成音频信号。它以数据包为基本传输单元，每个数据包包含8路音频信号，采样速率上支持48kHz和96kHz，分辨率支持16、20和24bit三种，默认是48kHz20bit。数据包分为广播式传送包和点对点传送包两类，广播包数量不超过4个，否则会导致网络堵塞，因为CobraNet的音频PCM数据量在一个通道时是48kHz×20Bit=0.96MBit/s，再加上通道的控制数据和其它公共数据，使得每个数据包（包含8个音频通道）的实际数据流接近9Mbit/s左右，而使用100M快速以太网交换机时，每个端口最大吞吐量为单向8个数据包，也就是72Mbit的带宽，这已经接近了交换机的最大吞吐量极限。

CobraNet设备具有2个以太网接口，可以提高系统的冗余度和可靠性，如果主用的以太网接口出现问题，备用的以太网接口就能自动启用，保证网络传输不会中断。

网络音频传输器

传输器就是音频信号的输入输出接口，也就是能够进行A/D、D/A 的数模转换设备。我们把音频信号输入到传输器的输入口，通过5类双绞线或光纤就可以把64路音频信号从远端的传输器上输出，也能同时进行双向的传输，就相当于两个音频信号接口箱通过5类双绞线或光纤连接，就能同时的传输32进32出的音频信号。成为一体化的专业音响设备，是集矩阵切换、音频传输、综合音频处理、远程控制、多功能于一体的应用平台，它由多种不同的音频传输。

网络音频处理器

传输器只是传输音频信号，而不能对音频信号进行处理，所以在音频信号输入到传输器进行A/D模数转换后，需要音频处理器来进行处理。在音频处理设备的数据库中存有各种不同种类的信号路由器、信号显示器、数字式可调整参数均衡器和图示均衡器、两分频至三分频的多种功能分频器、延时器、压缩限幅器、扩展器、噪声门、信号发生器、测试仪等100余种音频信号处理器，这些处理器通过软件将它们集成在一部处理器之中。也就是说，一部处理器可以代替上百种音频处理器。让我们想象一下，如果你要将十几乃至几十个音频周遍处理设备连接到系统当中，光是它的信号线有能把你弄的头昏眼花，何况还要再去调试，而音频网络平台的出现，使你只需要将处理器和传输器安装在机柜上，便可以轻松而简单的实现所有你想要的功能。

RS1200操作软件

RS1200软件为网络音频传输器与网络音频处理器等硬件设备提供图型化数字操作平台，RS1200软件工作在Windows 系统中，所以所有的工作只要通过鼠标和键盘在计算机屏幕上就可以完成。在软件中含有数百种虚拟的设备，可供使用者任意的组合和调用，从而设计和创造的一整套声音系统。在RS1200软件的菜单中可以调出网络音频传输器、网络音频处理器等设备，在设备准备好后，将这些设备用鼠标连接起来，当整个音响系统都设计好后，还要经过最为重要的一个步骤——编译！编译的作用就是使你所调用的设备和设计的系统不再是虚拟的，而成为一个真实存在的音频系统。RS1200软件另一个优点就是很直观的再现了设备。我们通过双击设备的图标来打开设备对其进行调整。

AudioNet网络数字音频的发展方向

目前数字化实况扩声系统的数字化范围，主要是从传声器的音频输出端至：数字音频处理器的输入端，全部采用数字化的传输路径和设备，中间只有一次A/D、D/A模数/数模转换，但是目前技术最为先进的是数字化系统，其数字化系统范围可延伸至传声器的音频输出端至网络数字有源音箱，就是说从传声器的音频输出端经过数字音频调音台——数字音频处理器——数字音频传输器——数字音频功放机——扬声器之中，只有传声器和扬声器是通过模拟音频传输的，其它像音频混音、音频处理、音频传输、音频功率放大部分都是数字化系统。我们宝业恒实业发展有限公司现在已经有了小型的数字调音台、Audionet网络数字音频平台、网络数字有源音箱，目前正在结合CobraNet技术开发大型的数字调音台，在不久的将来就可实现这一目标：从传声器的音频输出端至网络数字有源音箱全都是数字化设备。