1.3 搭建数字扩声系统的注意事项

搭建数字扩声系统的原则：运行稳定、可靠性高、性能价格比高。

1.3.1 可靠性

① 数字扩声系统的架构越简单，发生故障的节点就越少，可靠性也就越高。出现故障的节点多在设备之间繁多的连接处。解决的办法是整合设备，选用内置DSP的功率放大器，可省去众多DSP的连接。

② 选用具有远程监控功能的设备监测运行参数，如选用具有远程监控功能的数字功率放大器。

③ 采用备用方式。数字扩声系统在发生故障时可使演出现场的扬声器哑音，要求在短时间内恢复现场的声音响度，解决的办法是采取备用方案，要预先热备份，一旦发生故障，立即投入使用。

数字扩声系统的常见故障归纳如下。

① 传声器，尤其是无线传声器出现故障。

② 调音台。数字调音台已占主导地位，其可靠性远不如模拟调音台。一旦出现死机现象，将直接影响全局，因此应备份一台模拟调音台，确保信号源的供给。

③220V电源的断电问题需要注意。数字音频设备在断电后，又恢复供电，不等于能够立即投入工作状态，如DSP，对断电间隙有一定的要求。220V电源的断电有两种情况：一种是由故障引起的较长时间的断电，在大型、重要的演出现场，需要配置双路供电，并能够自动切换；另一种是突发的瞬间断电，需要备有不间断电源。随着技术的发展和市场的需求，厂商在设备中也采取了相应的措施及解决方案，可解决瞬间断电的不间断供电问题。

1.3.2 合理性

① 系统架构。数字扩声系统的搭建要根据演出的现场环境及需求选用不同的搭建方案，不应单纯追求设备的高端化、配置的全面化。以线阵列的使用为例，目前线阵列的使用很普遍，但只适用于面积大的大型室内外扩声系统。

② 设备选型。设备选型的原则：满足要求→可靠性→性能价格比。

1.3.3 搭建传输通道

数字扩声系统的信号传输通道至关重要：一是安全可靠；二是信号衰耗小；三是抗干扰能力强，引入的外界噪声低。

1.网络化数字扩声系统的架构

网络化数字扩声系统的架构如图1-1所示。

图中各单元通过以太网或光纤网互通，进一步的发展趋向为无线传输网，可彻底摆脱各种线缆的连接。

（1） 设备的配置

网络化数字扩声系统的主要器材为交换机 （以太网交换机或光纤交换机）、网线 （超五类或六类屏蔽双绞线） 及光缆、电光/光电转换模块。

（2） 网络拓扑结构

网络拓扑结构是指网络分布和连接方式，如图1-2所示。

各种网络拓扑结构的优、缺点如下。

① 星状网的优点是线路成本低，信道利用率高；一旦汇接点 （网络交换机） 发生故障，则全网瘫痪，可靠性差。

② 环状网比星状网的线缆少，布线费用相对较低；为了保证信号传输线路的可靠性，一般采用双路布线，当两个节点之间的单条线路出现故障时，能够切换到备份线路，不影响系统的正常运行。

③ 总线网的传输链路少，节点之间的通信无需转接节点，控制方式简单，增/减节点方便；网络稳定性差，节点不宜过多，网络覆盖范围较小。

目前，数字扩声系统大多采用星状网。

2.网络传输形式

数字扩声系统的传统连接方式是通过线缆、插接件、跳线盘进行设备之间的连接，经常因为线缆的焊接点不牢固、插接件接触不良等因素造成传输信号出现故障，尤其在大型数字扩声系统中，线缆众多，不易在短时间内找到故障点。

目前，数字扩声系统采用以太网或光纤网连接。采用以太网传输音频信号会涉及网络传输协议，如Dante数字音频传输协议，需要所有的设备均具有相应的Dante数字音频传输协议才能互通，导致设备造价过高。

采用光纤网传输音频信号比较简易，所有的设备只要具有电光、光电转换器及光缆即可，但是在大型的数字扩声系统中出现众多的转换器，会使可靠性降低。

数字扩声系统要根据情况选用不同的传输方式：小型的数字扩声系统采用线缆传输方式比较合适；大型的数字扩声系统采用网络传输方式会方便一些。

（1） 基于以太网 （Ethernet）的传输形式

以太网是目前最通用的数字音频传输技术，与IEEE802.3系列标准类似，包括标准的以太网 （10Mb/s）、快速以太网 （100Mb/s） 及10G （10Gb/s） 以太网。快速以太网为了最大限度地减少冲突，提高网速和使用效率，使用交换机进行网络连接，即采用星状网结构。

基于以太网的数字音频传输技术是常用的一种技术，具有不依赖控制系统而独立存在的特性，广泛应用在很多项目中，不仅解决了多线路问题，还解决了远距离传输、数据备份及自动冗余等一系列在模拟传输中无法解决的问题。

比较成熟的以太网音频传输技术主要有Cobra Net和Ether Sound。在此基础上，2003年，Audinate公司推出了融合很多新技术的数字音频传输技术，是当今采用的主流音频传输技术。

通过一个千兆交换机就可以组网，此时，数字调音台无需再进行模/数转换，直接在网络环境中即可处理数据包，并可以相同的数据包返回网络，供其他调音台和设备使用，采用的传输介质主要为CAT5网线。在传输过程中，调音台使用一一对应的通道名称完成整个路由过程，可减少断点设备配置的复杂性，完成信号的传输、共享工作。

（2） 基于光纤网的传输形式

基于光纤的数字音频信号传输网络采用多路复用技术传输。由于光速 （300000km/s）非常快，因此数字音频信号在网络中的传输时间非常短，可忽略不计，传输的总延时仅为A/D、D/A的转换时间。这个时间是固定的。数字音频信号在光纤中传输的损耗非常小，可保证数字音频信号的质量。光纤传输具有很强的抗电磁能力，采用的传输介质有多模光纤和单模光纤。

光纤的组网形式如图1-3所示。采用哪种组网形式，应根据工程情况确定。

（3） 基于局域网的传输形式

局域网是指在一定的局部地理区域内，将各类计算机、网络设备及数据库以一种拓扑结构互相连接，进行数据的传输、交换及处理。局域网的分类如下：

① 按拓扑结构分为总线网、星状网等；

② 按传输介质分为同轴电缆、双绞线、光纤及空间电磁波；

③ 按工作方式分为共享式和交换式。

共享式：公用一条传输介质，各节点从总带宽中均分相同的带宽。

交换式：每一个端口或各节点独享网络的传输介质带宽，整个局域网的可用带宽为局域网传输介质的带宽乘以节点数。

局域网采用星状网、双绞线及交换式居多，是目前用于数字音频信号传输的主要架构。