惠州奧林匹克體育場(chǎng)QSC網(wǎng)絡(luò )音頻系統

　　惠州奧林匹克體育場(chǎng)，地處惠州市，是第十三屆廣東省省運動(dòng)會(huì )的主場(chǎng)地，承擔省運會(huì )的開(kāi)幕式和田徑、網(wǎng)球等賽事。該場(chǎng)地占地總面積42萬(wàn)平方米，由中心體育場(chǎng)主場(chǎng)、、網(wǎng)球中心、運動(dòng)員檢錄處、全民健身廣場(chǎng)等幾部分組成。其中，中心體育場(chǎng)主場(chǎng)地總建筑面積達6.6萬(wàn)平方米，可容納4萬(wàn)名觀(guān)眾。在設計上，奧林匹克體育場(chǎng)采用嶺南客家圍屋和客家斗笠造型，體現人文、綠色、和諧的主題和惠州本土文化氣息，是一座節能環(huán)保的現代化體育場(chǎng)，場(chǎng)館設計和施工采用大量國內領(lǐng)先的新技術(shù)、新材料、新工藝和節能環(huán)保系統。

　　本次項目惠州奧林匹克體育場(chǎng)內的音響系統包括：中心體育場(chǎng)場(chǎng)地擴聲系統、中心體育場(chǎng)觀(guān)眾席擴聲系統、檢錄處擴聲系統、網(wǎng)球中心擴聲系統、視頻會(huì )議室系統、新聞發(fā)布廳擴聲系統六個(gè)子系統。系統采用美國QSC公司網(wǎng)絡(luò )音頻系統-QSControl.Net系統為核心，將各處音頻擴聲系統通過(guò)一個(gè)統一軟件平臺管理起來(lái)，實(shí)現對音頻系統的集中管理，集中式的管理方式能夠使系統操作人員更加有效的管理整個(gè)音頻系統，提高工作效率和精確度，實(shí)現人力成本的合理配置。而在這五個(gè)子系統中采用的本地音頻系統各自又具有相對獨立的音頻處理功能，能夠單獨工作，這種分散式的處理方式，能夠有效的提高系統的可靠性(成本要求苛刻的情況下)。

　　下面我們來(lái)了解一下惠州奧林匹克體育場(chǎng)內的網(wǎng)絡(luò )音頻系統：

　　1. 系統架構

　　系統整體分為七部分，其中之一為主控系統，主控系統為運行著(zhù)QSControl.Net服務(wù)平臺軟件的一臺服務(wù)器(或者控制電腦)，該服務(wù)器通過(guò)內部以太網(wǎng)，以星型拓撲結構1連接至每個(gè)子系統，系統操作人員可以通過(guò)這個(gè)軟件平臺系統可以實(shí)時(shí)監控整體網(wǎng)絡(luò )中的設備狀態(tài)，也可以遠程遙控系統中的設備;另外六部分為相對獨立的子系統(如檢錄處擴聲系統)，這些子系統具有本地音頻處理和控制的功能，能夠獨立工作，同時(shí)也接受主控系統的遠程遙控和監控。下圖為系統架構圖：

　　2. 中心體育場(chǎng)場(chǎng)地擴聲系統

　　體育場(chǎng)場(chǎng)地擴聲系統共采用4組組合式全天候大功率揚聲器系統進(jìn)行擴聲，4組揚聲器全部安裝在觀(guān)眾席雨棚頂端，從一側方向統一打向比賽場(chǎng)地，如圖所示。

　　設計之初，出于對聽(tīng)音質(zhì)量和聲壓級的考慮，揚聲器系統采用“定阻“方式驅動(dòng)。而揚聲器采用”低阻“驅動(dòng)的話(huà)，揚聲器線(xiàn)纜上的功率損耗是我們需要考慮的問(wèn)題。因此系統功放擴聲機房布置在距離揚聲器較近的房間內，盡量減少“低阻方式“傳輸距離。所有的音源信號全部由系統主機房通過(guò)網(wǎng)絡(luò )，以”CobraNet“協(xié)議傳輸過(guò)來(lái)。在本機房?jì)扰渲玫?rdquo;CobraNet“網(wǎng)絡(luò )設備-BASIS922uz就是QSControl.Net系統中的硬件設備之一。BASIS922uz設備本機支持8×8音頻音頻信號的傳輸，可以本機進(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。此外，BASIS922uz還支持對后級QSC功率放大器的實(shí)時(shí)監控，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)傳輸給主控中心。

　　3. 中心體育場(chǎng)觀(guān)眾席擴聲系統

　　觀(guān)眾席擴聲的方式跟場(chǎng)地擴聲的方式類(lèi)似，采用了20組全天候陣列揚聲器，即將四周的觀(guān)眾席分成了20個(gè)區域，每組陣列揚聲器吊掛在觀(guān)眾席雨棚頂端，直接覆蓋本區域。由于揚聲器布置是環(huán)繞整個(gè)場(chǎng)地，采用定制的揚聲器線(xiàn)纜也無(wú)法滿(mǎn)足系統要求。因此系統在觀(guān)眾席看臺四周均設置了功放機房間，采用CobraNet協(xié)議通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸主控室的音頻信號，在每個(gè)機房間配置BASIS922uz和相應的QSC功率放大器，功放配線(xiàn)間里面的功放系統就近驅動(dòng)陣列揚聲器組。

　　4. 檢錄處擴聲系統

　　檢錄處是中心體育場(chǎng)進(jìn)行運動(dòng)員檢錄的重要場(chǎng)地，所有比賽的賽前檢錄都在此進(jìn)行。該場(chǎng)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，還有需要對其它練習場(chǎng)地進(jìn)行廣播通知，也需要接收來(lái)自主控系統的一些比賽通知和重要廣播。

　　因此檢錄處擴聲系統需要具有本地呼叫功能、遠程呼叫功能和遠程呼叫接入功能。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，還能夠為尋呼信源劃分優(yōu)先級。

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

　　遠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占用狀態(tài)以及接收來(lái)自主控中心的廣播信源。

　　5. 網(wǎng)球中心擴聲系統

　　在體育場(chǎng)的附屬場(chǎng)地網(wǎng)球中心中，也配置了一套網(wǎng)絡(luò )音頻矩陣系統、功放系統和揚聲器系統。揚聲器系統采用大功率全天候揚聲器，繞場(chǎng)一周均勻覆蓋觀(guān)眾席和比賽場(chǎng)地，而網(wǎng)絡(luò )音頻矩陣系統和功率放大器則采用QSControl系統的產(chǎn)品，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )和主控系統互傳音頻系統，可以接受主控系統的控制和監測。由于網(wǎng)球中心是一個(gè)比較獨立的系統，只在特定的時(shí)候會(huì )接受來(lái)自主控系統的音源信號，播放共享音頻信號，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)行本地擴聲，而如果系統在開(kāi)幕式時(shí)候，播放統一音源的時(shí)候，BASIS922uz可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將主機房的音源信號接收下來(lái)，并在本地進(jìn)行擴聲。

　　6. 新聞發(fā)布廳擴聲系統和視頻會(huì )議室擴聲系統

　　這兩個(gè)系統嚴格來(lái)說(shuō)并不算體育場(chǎng)擴聲系統中，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(kāi)一些比賽場(chǎng)地運營(yíng)會(huì )議的話(huà)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，可是這兩個(gè)場(chǎng)所的擴聲系統同樣重要。

　　而這兩個(gè)場(chǎng)所是更加獨立的兩個(gè)場(chǎng)所，因此兩個(gè)場(chǎng)所同樣采用了BASIS922uz做為本地系統的核心處理器。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(chǎng)所中，在BASIS內部的程序搭建就和上面的場(chǎng)館擴聲就不太一樣了。在場(chǎng)館擴聲中，比較注重路由控制和一些簡(jiǎn)單的音頻處理，如后級保護、“低切”等，而在會(huì )議室擴聲中，則更加注重的是聲音的修飾、對房間均衡的調整補償以及聲反饋的避免等。設計師通過(guò)編寫(xiě)不同的程序，上傳到BASIS922uz中，就能夠適應不同場(chǎng)合的使用，無(wú)論是體育場(chǎng)館、會(huì )議廳堂還是其它場(chǎng)所。

　　新聞發(fā)布廳和視頻會(huì )議室的音頻系統可以通過(guò)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(guò)網(wǎng)絡(luò )能夠接受主控中心的實(shí)時(shí)控制和監測。

　　7. 主控系統

　　在主機房的主控系統是一套運行在服務(wù)器上的控制軟件平臺，通過(guò)這個(gè)平臺我們可以實(shí)時(shí)監控到網(wǎng)絡(luò )中每一臺BASIS922uz的運行狀態(tài)，如系統運行狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò )數據傳輸狀態(tài);系統還能夠BASIS922uz后面帶的QSC功率放大器的工作狀態(tài)，如內部溫度、頭頂空間、削波狀態(tài)等，并能遙控功放開(kāi)關(guān)機;系統還能夠監測到揚聲器回路的狀態(tài)，如開(kāi)路或者短路。

　　總的來(lái)說(shuō)就是將整個(gè)音頻擴聲系統通過(guò)一個(gè)平臺整合起來(lái)，在統一的一個(gè)平臺中進(jìn)行管理和監控。操作人員需要通過(guò)用戶(hù)密碼的權限限制才能夠進(jìn)入系統進(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，即使系統操作人員為非音頻背景工作人員也可以通過(guò)該界面操控系統，只要根據文字提示進(jìn)行操作即可。此外，系統還專(zhuān)門(mén)配置了網(wǎng)絡(luò )監控界面，用來(lái)實(shí)時(shí)監控網(wǎng)絡(luò )中的各個(gè)設備，當設備出現故障的時(shí)候，控制界面就會(huì )主動(dòng)提示系統設備出現故障，并進(jìn)行故障定位，這樣系統操作人員就能夠更快的發(fā)現系統隱患和故障設備，并及時(shí)的進(jìn)行相關(guān)臨時(shí)補救措施。

　　當然平時(shí)的時(shí)候，主控系統只會(huì )和中心體育場(chǎng)場(chǎng)地和觀(guān)眾席擴聲系統進(jìn)行聯(lián)用，實(shí)現中心體育場(chǎng)內的整體擴聲。其它如檢錄處廣播系統、網(wǎng)球中心等系統都是獨立工作的。但是當舉行開(kāi)幕式、或者播放緊急廣播通知的時(shí)候，主控系統具有更高的優(yōu)先級可以跳過(guò)本地控制，對各地系統進(jìn)行控制和廣播播放。

　　8. 兼顧火警廣播功能

　　QSControl.Net系統具有和火警廣播系統對接的干觸點(diǎn)接入端口，因此各個(gè)場(chǎng)地的擴聲系統和場(chǎng)館內的火警廣播系統無(wú)縫結合起來(lái)了?；鹁到y根據消防分區的不同輸出多路干觸點(diǎn)信號，并傳輸一路消防廣播模擬信號至主控機房，當有火警發(fā)生的時(shí)候，中心體育場(chǎng)的場(chǎng)地和觀(guān)眾席火警廣播功能就由擴聲系統完成，無(wú)需再增加消防廣播設備。像其它的檢錄處、網(wǎng)球中心等地的擴聲系統也和本地火警系統對接，實(shí)現消防廣播的兼顧功能。

　　9. QSControl.Net系統簡(jiǎn)要介紹

　　QSControl.Net系統是美國QSC公司整合了該公司的數字音頻處理器系統、功率放大器系統、揚聲器系統三大部分產(chǎn)品，推出的一套完整的后級擴聲系統。該系統有三大功能特色：功率放大器和揚聲器的控制、監測和保護;可編程數字信號處理;CobraNet網(wǎng)絡(luò )音頻傳輸。

　　QSControl.Net系統是基于以太網(wǎng)構建而成的，可以輕易滿(mǎn)足大型音頻系統需求，例如：大型會(huì )議中心多會(huì )議室音響擴聲系統、中小型廣播系統以及大型廣播系統的后級解決方案等等。

　　從上面的系統架構圖中我們不難看出：QSControl.Net系統的核心就是“BASIS音頻處理矩陣”，BASIS這個(gè)僅有1U的設備即可完成可編程的音頻信號處理和路由功能;通過(guò)專(zhuān)用線(xiàn)纜連接QSC開(kāi)關(guān)電源功率放大器即可實(shí)現對后級設備的管理，包括監控功放工作狀態(tài)(如：溫度、信號狀態(tài)等)、控制開(kāi)關(guān)機、后級回路阻抗狀態(tài)等;每臺BASIS都支持標準的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，同時(shí)利用系統管理軟件VenueManager可實(shí)現利用同一個(gè)軟件界面管理和控制整個(gè)系統運行，監測網(wǎng)絡(luò )中每一個(gè)設備工作狀態(tài)。

　　從系統圖中我們還能看出：QSControl.Net系統采用的是分布處理模式，即每個(gè)BASIS設備都具有AD/DA轉換、DSP音頻信號處理，因此本地音頻信號在本地進(jìn)行處理并且完成整個(gè)擴聲功能。而在系統控制部分則采用了集中控制的方式，即在一個(gè)軟件平臺就可以控制每一臺BASIS、功率放大器、墻面控制器等，監控整個(gè)系統的狀態(tài)。音頻處理的獨立性和系統管理的統一性標志著(zhù)QSControl.Net系統從整體來(lái)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。

　　在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中不止有系統的控制數據在傳輸，還有“CobraNet音頻信號數據”在傳輸，實(shí)現音頻信號的實(shí)時(shí)無(wú)損長(cháng)距離傳輸，可以滿(mǎn)足系統對音頻信號實(shí)現遠距離共享的系統功能要求。

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　　1. 星型拓撲結構極大的降低了系統因為網(wǎng)絡(luò )故障而造成系統全部癱瘓的危險性，將網(wǎng)絡(luò )故障影響降到最小。當然，網(wǎng)絡(luò )系統發(fā)展到現在，已經(jīng)能夠實(shí)現冗余備份，很多新的音頻系統也支持了雙網(wǎng)系統冗余備份功能，因此如果在某些項目中對于系統可靠性要求非常嚴格的情況下，可以考慮對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行雙備份。