一.數字網絡音頻系統概述
當前數字化和網絡化給人們的生活帶來了翻天覆地的變化,數字化和網絡化現已成為當今科技研究和發展的方向。在專業音響領域數字化、網絡化也是其發展方向,使用網絡傳輸的一體化數字處理系統正逐步取代傳統的均衡器、壓限器、分頻器等一大堆分立的模擬設備。深圳市寶業恒實業發展有限公司推出的C-MARK AudioNet 網絡音頻平臺是一種將硬件和軟件以及通信協議集成為一體化的專業音響設備,是集矩陣切換、音頻傳輸、綜合音頻處理、遠程控制、多功能于一體的應用平臺,它由多種不同的傳輸功能模塊和音頻處理模塊,及操作軟件組成,用戶可以根據系統的要求靈活選擇。經過數年來廣泛的市場應用,C-MARKAudioNet 網絡音頻平臺已被業界廣泛認知和接受,正成為大型音響擴聲的優先選擇。
C-MARK AudioNet數字網絡音頻系統,采用國際音頻設備制造行業公認的CobraNet標準網絡音頻技術,完全依從IEEE802.3×EtherNet標準規定,是一種全新的數字化網絡音頻信號傳輸手段,音頻的數據流和控制信號可以通過雙絞線以快速以太網100BASE—T標準格式的方式入網,每條網線可傳輸64路48KHz/24bit優于CD標準音質的數字音頻流,即經濟、實用、簡捷,又可利用廉價的CAT5 100Mbps雙絞線,傳輸多路高質量的音頻信號。一般情況下的傳輸距離為100米;采用光纖傳輸接口,其最大傳輸距離可以達到60公里,沒有任何衰減,徹底杜絕了普通擴聲系統遠距離傳輸信號衰減過大,線路鋪設復雜,電磁干擾大的難題。
二.C-MARK AUDIONET數字網絡音頻平臺的組成
C-MARK AudioNet數字網絡音頻擴聲系統由網絡音頻傳輸器、網絡音頻處理器、網絡音頻接口、網絡音頻數字功放、矩陣數字功放、網絡有源音箱等組成。系統設備通過CobraNet網口與網絡音頻接口(EtherNet Switches)進行連接,具有相當高的靈活性。在已經搭建好的CobraNet音頻網絡中,無須手動拔插改變硬件設備的連接方式,我們要做的只是使用C-MARK RS1200軟件,通過鼠標點擊一下各模塊間所需要的連線,然后點擊編譯就代替了設備間的音頻連接線。同樣的,如果您需要一臺均衡器,只需按動鼠標將均衡模塊拖放到C-MARK RS1200軟件桌面,其他功能模塊的添加也時這樣。如此這樣的方便,就可對CobraNet音頻網絡中的所有音頻信號的音頻處理方案和參數進行設置或實時控制,實現音頻信號傳輸、處理的全數字化。它將數字處理器和計算機平臺進行了最合理與優化的組合。將音響設計和應用集于一身來完成,使得音響工程設計師在進行音響工程系統設計的時候,充分享受了計算機網絡帶來的便利。
三.C-MARK AUDIONET網絡音頻平臺硬件工作原理
C-MARK音頻網絡平臺的硬件包括處理器(DRB設備)和傳輸器(DRC設備)。處理器為音頻網絡平臺提供一個對信號進行操作和處理的環境;傳輸器就是音頻的輸入輸出接口,也就是能夠進行A/D、D/A 的數模轉換設備。寶業恒公司就是通過這兩種設備來完成對模擬和數字音頻信號的一切處理的。在處理器中存有各種不同種類的信號混音器、信號路由器、信號顯示器、參量均衡器和圖示均衡器、2 分頻至多分頻的分頻器、延時器、壓縮限幅器、擴展器、噪聲門、信號發生器、等100余種音頻信號處理模塊,這些處理模塊通過軟件將它們集成在一臺處理器之中。也就是說,一臺處理器可以代替百余種音頻處理器。讓我們想象一下,如果你要將十幾乃至幾十個模擬音頻周遍處理設備連接到系統當中,光是它的信號線就能把你弄的頭昏眼花,何況還要再去調試,而網絡音頻平臺的出現,使你只需要將電腦接入網絡音頻系統中,便可以輕松而簡單的實現所有你想要的功能。系統通過傳輸器把音頻信號轉化成數字信號,以便可以在處理器內部實現對音頻信號的處理,處理后的信號還要轉化成模擬信號,以便輸出。音頻網絡平臺的硬件系統可以完成從音源輸出到功放輸入之間的所有聲音處理。
四.RS1200軟件的工作原理
軟件是網絡音頻系統的靈魂,整個網絡音頻平臺系統和整個音響系統全依賴于軟件而存在。其中C-MARK RS1200 軟件是針對DRC傳輸器和DRB 處理器而設計的,RS1200軟件為DRC傳輸器、DRB處理器與網絡功放、網絡有源音箱等硬件設備提供了圖型化數字操作平臺,使用C-MARK RS1200軟件配合硬件設備使用,可實現數字音頻信號的處理、分配與控制。C-MARK RS1200軟件分別由兩種不同的圖型化模塊組成:硬件路由關系設置模塊與DSP處理模塊,可分別保存為.rs文檔與.dsp文檔。路由關系設置模塊用于實現數字音頻信號的分配與控制功能,. DSP模塊用于實現數字音頻信號處理功能的圖型化操作與實時控制。
在路由關系設置模塊中可以進行設備管理和設備的路由設置等操作,包括增加刪除設備、建立設備間連線等操作,可實現軟件界面連接關系與硬件需求連接關系之間的映射;在完成文檔的編輯之后,點擊下載,硬件設備即可完成軟件指定的路由方案。此模塊還可以對話放設備的輸入增益進行動態控制。
在DSP模塊界面中可根據用戶的需求對DRB設備內部DSP(數字音頻處理)功能進行設置,并將命令下載到DRB設備。在執行下載后,還可對DSP算法模塊的參數進行實時的調節。
C-MARK網絡音頻平臺系統軟件工作在Windows 系統中,所有的工作只要通過鼠標和鍵盤在計算機屏幕上就可以完成。在軟件中含有數百種虛擬的設備,可供使用者任意的組合和調用,從而設計和創造的一整套聲音系統。在軟件的菜單中可以調出如圖類似的諸多設備,就像你已經購買了許多的音響設備一樣,并且在這里還可以任意的增加和刪除。在設備準備好后,將這些設備用線——像這樣連接起來:
設備連接作業圖
DSP處理模塊連接圖
簡單的連接起來,就像在實際當中用信號線將設備連接起來一樣。當整個音響系統都設計好后,并不是馬上就可以應用,還要經過最為重要的一個步驟——編譯(compile)。編譯的作用就是使你所調用的設備和設計的系統不再是虛擬的,而成為一個真實存在的音頻系統。編譯成功之后,你需要再經過進一步的調整,也就是調整每一個設備的設置,就像調整普通的硬件設備一樣。音頻網絡平臺軟另一個優點就是很直觀的再現了設備。我們通過雙擊設備的圖標來打開設備對其進行調整,例如,我們雙擊31段均衡器。
31段均衡處理圖
我們不難看到,它和普通模擬設備的均衡器幾乎完全一樣,頻率推桿也都非常真實。音頻網絡平臺軟件里,所有的設備都是以這種形式出現的,這樣的界面生動而形象的把每個設備展現在使用者眼前,并且非常便于操作。在對每個設備進行調整之后,音響系統就可以按照你所設計的方法通過系統進行處理和傳輸了。
五.C-MARK NET6000D網絡數字功放機
該功放集普通模擬信號輸入、CobraNet網絡數字信號輸入、數字DSP處理和數字功率放大器于一體,橋接輸出可達6000W,可使用PC通過一根網線(CAT5)同時傳輸網絡數字音頻信號和監控信號或者使用RS485接口對功放的工作溫度、電流、電壓、工作模式、負載狀態等情況進行遠程監控和調節,并可通過CobraNet處理板實現網絡音頻信號接收。在功放面板上配置有LCD液晶顯示,也可以通過面板按鍵直接操作。
DSP處理、監控界面
系統連接界面
該系列數字功放基于PWM脈寬調制技術,具有高可靠性,小尺寸,低重量和高效率等特點。脈寬調制轉換器工作時如同高頻信號取樣器,將可變的振幅(聲音)信號轉換成等值的脈沖聲音信號輸出。與其它普通功放相比,該數字功放輸出功率更大的、具有更高的效率和更好的散熱性能。很大程度降低了尺寸、重量和功率消耗。功率輸出有效率達95%,只有5%的熱損耗。普通功放在相同條件下比該數字功放多產生10倍的熱量。此網絡數字功放可廣泛用于各種場合:如體育場、廣播電臺、劇院、演播廳、教堂、影院等。
六.網絡有源音箱
該系列有源音箱最獨特之處在于它同時帶有模擬音頻輸入接口和網絡數字傳輸接口,它采用 CobraNet網絡傳輸協議在外部連接上真正做到了只用一根網線解決所有問題。可直接與C-MARK AUDIONET網絡音頻系統連接,它不但可以輸出音頻,同時還可以時刻監測溫度、音量、電壓等等,在界面隨時顯示上述信息。是集CobraNet傳輸、數字功率放大器、網絡遠程監控為一體的一款高科技音箱。堪稱國內首創,同比具有世界領先水平。
K12連接、監控示意圖
七.網絡連接
a) 以太網連接
我們知道,網絡音頻平臺DRB處理器和DRC傳輸器都必須和以太網交換機連接,通過以太網交換機來互相傳送數字音頻信號。這就使聲音的遠程傳輸成為了可能。下面簡單的給出了遠距離傳輸和控制的連接方法的示意圖:
以太網多地連接系統圖
我們可以看到,在第一地并不需要音頻網絡平臺處理器,而只要將DRB傳輸器連接到Switch上就可以通過以太網輸入和輸出聲音了,在第二地將音頻網絡平臺DRB處理器也一同連接到Switch 上,整個系統的聲音(包括第一地)都是由這個處理器進行處理,對音頻網絡平臺的設置和控制,可以在第三地進行。由此看來,音頻網絡平臺DRB處理器、DRC傳輸器的設置控制的PC機只要通過Switch連接到以太網,那么都可以任意的搭配形成完整系統,實現不同的功能。由圖我們可以看到,在第一地與第二地之間和第三地與第二地之間使用了光纖,這可以大大減少遠距離傳輸帶來的損耗,同時具有很強的抗干擾性。兩個SWITCH 也可用網線連接。
b) 無線網絡連接
音頻網絡平臺具有的強大的功能之一,就是可實現無線網絡控制功能。網絡連接如下圖所示。
無線控制連接方法
由上圖可知使用無線網絡極大的方便了使用者對整個音響系統的搭建與控制,增強了系統的靈活性與方便性。使操控人員在一定范圍內擺脫了地域的限制,讓我們想象一下在工程調試中當你拿著筆記本電腦在任意角落進行聲場調試時,那將時一件非常遐意的事情。
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技術部:周勇