现场直播音频信号传输的几种方式

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2023年12月13日发(作者：)

现场直播音频信号传输的几种方式

杜毅

【摘 要】现场直播中音频信号的传输是节目成功的关键。技术的发展推动者信号传输方法的不断进步。不同信号传输手段的相互结合,才能带给听众身临其境的感受。

【期刊名称】《无线互联科技》

【年(卷),期】2012(000)003

【总页数】2页(P11-12)

【关键词】现场直播;微波;电话耦合器;ISDN;卫星;IP网络

【作 者】杜毅

【作者单位】中央人民广播电台技术中心,北京100866

【正文语种】中 文

【中图分类】TN943

无论是优美的音乐会，还是激烈的体育比赛，亦或是重要的会议实况，现场直播一直是广播电台的重要的节目内容，以其实时性深受广大听众的喜爱。从早期的微波传输，到模拟电话，再到如今的光纤、互联网乃至卫星信号传送，转播的技术手段在不断进步，既满足了广大听众对转播品质的需求，又反映出我国广播技术不断向前发展的过程。下面将我所了解的现场直播音频信号传输的几种方法做一简要介绍。

早期的现场直播播，由于通信手段的限制，直播场次非常少，基本都是采用微波传输的方式。在转播现场架设拾音设备和微波天线，直接将现场信号传输到电台的微波接收设备进行信号的传输。这种传输方式要求发射和接收微波天线之间直接对准，不能有遮挡。虽然传输的音质较好，但也容易受天气尤其是风的影响，产生信号的中断，而且只能进行近距离的信号传送。

随着电话线路的普及，现场转播不再依靠微波传输，而是用普通模拟电话线路通过电话耦合器来传输模拟音频信号。由于电话线路资源丰富，电话耦合器连接方便，操作简单便捷，信号传输稳定，还能实现异地连接，因此不但成为现场转播的主要技术手段，也使得现场转播的内容极大的扩充，经常可以进行跨城市甚至跨国的现场转播。这其中以EELAAudio S20，BlueBox，GENTNER DH20等为代表的一批不同厂家的丰富的产品以其设备小巧，携带方便，安装使用简便，受到各地广播电台的青睐。一般转播时，前方在现场铺设普通电话线接入S20，将现场拾音信号输入给S20的音频输入端口，通过拨通DH20所连接的电话号码，将音频信号传送到电台机房内的DH20，DH20将信号输出给调音台播出。直到今天，电话耦合器仍然是各种现场转播、电话实时连线的重要手段。但是模拟电话线路的带宽很低，电话耦合器大都只能传输一路单声道模拟信号，且传输的信号音质比较差，现在已不再作为现场转播的主要技术手段，而主要用来进行记者电话连线，或作为转播的应急备份通路使用。

以COMMREX公司的MATRIX为代表的下一代传输设备，在模拟电话耦合器的基础上增加了数字编解码模块，将模拟音频信号编码后通过普通电话线以电话拨号的方式传输到接收端。接收端接收后经过解码变成模拟信号输出。每一台传输设备上都同时具有编码和解码模块，这样，在保证带宽的前提下实现了用普通电话线双向传输信号，不但音质有很大提高，而且成本低，操作简便，大大提高了现场转播的质量。由于编码器将音频信号进行了高比例的压缩，因此对传输线路的抗干扰性要求较高。当信号不稳定时只能通过降低传输码率，牺牲音质来提高稳定性。同时由于带宽的限制只能传输一路单声道信号，因此大多用来进行语言类的现场转播。现在多用来作为转播传输通路的备份通路使用。

随着电信业务的发展，ISDN业务进入千家万户，成为普通家庭上网的重要方式。COMREX、APT等公司适时推出了多个系列的利用ISDN通信线路传输音频信号的设备。一条ISDN线路可以提供2个B信道和一个D信道，提供了64KBPS或128KBPS的带宽，可以传输高质量的立体声信号，完全可以满足现场直播对音质的要求。由于ISDN技术成熟，有国际标准，通用性强，不同厂家生产的设备经过简单的设置就能基本保证彼此兼容，因此，此类ISDN音频传输设备一经推出，就得到各地广播电台的认可，被大量使用，例如APT公司的Worldnet系列，COMMREX公司的MATRIX，Telos公司的Telos等等。各类现场转播大都以ISDN传输设备作为主用传输通路，其他传输通路作为备份手段。像北京奥运会、上海世博会这样的大型转播，都是大量使用了ISDN传输方式。音乐会的转播也使用了ISDN设备进行信号的传输，取得了令人满意的效果。ISDN传输设备的安装使用方式与传统的电话耦合器非常相似，安装方便，操作简单，只需要申请铺设ISDN电话线路就可以进行音频信号的传输。同时ISDN传输设备对模拟音频信号进行采样、编码、压缩后进行纯数字传输，可以获得良好的音质。ISDN传输技术使得现场转播真正进入了数字化时代。

在普通ISDN传输设备的基础上，有些厂家还推出过一些改进的产品。例如APT公司推出过TOKYO系列、CHICAGO系列ISDN音频传输设备，可以同时使用三条甚至四条ISDN线路传输一路立体声信号，可以达到近乎CD的音质，即使其中一条线路中断，其他几个通道可以继续传输，只是带宽有所降低，音质略有下降。只是由于其设备价格不菲，而且同时租用多条ISDN线路的成本较高，此类设备才没有被广泛采用。

DDN（数字数据网）专线传输也曾经作为一种转播传输手段被使用过。由于其对数字传输通道的独享，带宽最高可以达到2Mbps，同时传输延时小，质量高，从音质要求来说是极好的音频信号传输手段。但其高昂的租用费用，使其无法成为经常性转播的有效手段。我台也只是在香港回归和澳门回归转播时作为备份手段使用过。同DDN一样，E1专线也可以作为转播传输信号的手段之一。其2Mbps的带宽足可满足各种转播音频信号传输的需求，甚至可以同时传输多路音频信号。但是，E1专线传输需要申请专业线路和使用专用的编解码设备，并且需要输入端和输出端设备配对使用。这样的配置要求不但成本高，也不太适合灵活的现场转播的要求，只可用来进行固定地点的音频信号的传输。目前，我台与其他一些地方台或驻外记者站就在用E1专线进行节目交换和音频信号的实时传输。

以上所提到的几种音频信号传输手段，都是基于有线通信系统，尤其是有线电话线路。其中常用的电话耦合器、ISDN传输设备等，只要在转播现场铺设电话线，就可以实现音频信号的正常传输，方便快捷，易于实现，成本低廉，是当前现场转播的主要技术手段。但当有些转播现场无法铺设电话线路时，就需要采用无线传输的方式来进行转播。

早期有厂家在某些有线传输设备如电话耦合器上集成手机传输模块，利用GSM手机信号来进行传输。但经过试用，其传输效果不够理想，信号质量不好，稳定性较差，还很容易受到天气等因素的影响，因此没有能进入实用阶段。随着我国3G网络的普及，手机传输信号的能力大大增强，利用3G网络甚至4G网络无线传输高质量音频信号成为可能。一旦开发出相应的设备并投入使用，将大大扩展音频信号传输的方式，为现场转播提供新的技术手段。而在此之前，卫星及海事卫星电话是现场转播无线传输的主要技术手段。

目前，很多电台都配备了卫星转播车，车上安装有大尺寸卫星天线，搭载卫星信号发射设备并备有发电机,还配备有调音台、话筒和其他周边设备。一辆卫星转播车就是一个流动的直播间，可以在户外、乡村、田野中把直播信号高质量地实时传回台内机房。卫星转播车已经逐渐成为我台和许多其他电台常态的现场转播和直播的重要手段。每年两会、春运，还有其他一些大型户外重要活动的现场直播，都能看到卫星转播车的身影。它不但能够高质量地传输音频信号，依赖带宽的优势，可以同时图片，文本等多种信息，供后方各类编辑制作人员使用。

面对一些突发事件或一些车辆难以到达的区域，卫星转播车和其他有线传输手段都无法实现现场的实时报道，这时海事卫星电话就可以大显身手。海事卫星电话设备轻巧，安装使用便捷，可靠耐用，具有全球覆盖能力，是应对突发事件和特殊条件下现场直播的可靠方式。在汶川地震、青海玉树地震的现场直播报道中，很多都是通过海事卫星电话来完成的。在奥运火炬珠峰传递的转播中，同样是通过海事卫星电话把现场的信号传回来，让全国的听众都亲身体验了那令人震撼的精彩时刻。

如今，互联网的普及，尤其是ADSL上网方式的推广，又为现场转播音频信号的传输提供了新的方式。部分电台的技术人员大胆尝试，将流媒体技术应用到现场转播的信号传输过程中，取得了很好的效果。其具体实现方式大致如下。

在现场申请一条独享1M带宽以上的ADSL上网线路，并配置一台带专业声卡的电脑。现场拾音信号通过调音台输入到专业声卡，在电脑上开启流媒体实时传播软件（如Windows Media Encoder），设置好Http连接地址和流媒体传送端口。接收端同样需要装有专业声卡并能直接访问互联网的电脑。在流媒体软件中输入接收端的IP地址和流媒体传送端口号，经过短暂的缓存后，就能接收到发送端传送来的信号。经过实际使用测试和主观试听，音质可达到接近CD音质的水平，信噪比高，传输无停顿，基本可以满足现场转播中单向音频信号的要求。如果后方配置发送端，现场配置接收端，就可实现信号的双向传输，将播出信号实时传送到前方现场，方便节目间的衔接。

上述方式设备简单，成本低，使用操作简洁方便，但接收端的缓存过程会产生一定的延时（大约3-6秒），对于延时要求不高的转播完全能够胜任。对于延时要求严格的转播节目，可以使用专用IP音频传输器进行节目信号的实时传送，以保证高质量和低延时。目前已经有不少厂家推出了相应的产品，比如APT公司的WorldCast系列，Digispider公司的TR500等。这些通过IP技术实现音频信号传输的专业传输器，大都可支持多种传输协议，可高质量地传输立体声音频信号，延时多控制在0.5秒以内，完全可以满足现场转播对音质和延时的要求，是替代现有技术手段的重要方法。只是由于传输器价格不菲，且需要配对使用，相对于前面所述的方法成本要高出许多，暂时还没有得到广泛的采用。

Telos公司推出的AXIA网络音频传输系统，也是利用IP数据包技术进行音频信号传输的一种有效手段。上海世博会期间，我台在世博园区建立了独立的直播间，除要进行多场现场直播外，每天还有大量音频素材需要传回台内，于是就利用了该系统作为主要的传输手段。AXIA是一套基于IP网络的音频传输系统，主要由交换机、AXIA音频节点、控制软件等软硬件组成，使用了Telos公司开发的Livewire网络协议，音频信号转换成数字格式的文件在网络上传输，不但省去了声卡，而且经过传输后音质保持不变。IP网络音频传输技术是未来音频传输的发展方向，AXIA系统以其传输路由的灵活选择性已经被很多电台作为台内机房间音频信号传输的重要手段，但其高昂的成本使得其在现场直播的过程中应用受到限制，我台仅在世博会这种地点相对固定，时间跨度却很长的条件下进行了试用，其他转播条件下还没有过尝试。任何一种音频传输方式都有其自身的优缺点和适用的条件，在保证节目传输安全可靠的前提下，将多种传输方式互相结合，才能高质量地完成现场直播的任务，丰富广播节目形式，带给广大听众身临其境的感受。

[参考文献]

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[4]徐俭.扬州电视台现场直播信号数字化光纤传输系统组建与应用[J].电视工程,2010(2):32-34.

本文标签： 传输信号音频设备转播