產(chǎn)品應用場景圖 / APPLICATION SCENARIOS

　　音響設備 系統(tǒng)的架構定位，如同一棟房屋的結構選擇。磚木混合結構建的房屋最多不過十層，而要想建立三十層以上的大廈，再好的磚塊也無濟于事，必須選擇更堅固的金屬水泥混合框架結構。音響設備系統(tǒng)也是同樣的道理，大型系統(tǒng)的功能品質不是盡量選擇高品質的單品所能保障的，必須從基礎架構的設計定位開端就找準目標。

　　音響設備系統(tǒng)自從誕生之日起，就有著千差萬別的需求。從最初的小型擴聲、樂隊表演，到目前越來越多的會議、多功能廳的需求，乃至發(fā)展到大型集成化的遠程管理需求。因而音響設備系統(tǒng)本身也逐步發(fā)展了一些不同的解決方案，它們在不同角度適應著不同的項目的需求。要想做好音頻架構的設計定位，需要從多個角度去考慮。包括技術、建設成本、管理成本等多個方面。

　　第一代音響架構——純模擬架構

　　自從最早的電子放大技術出現(xiàn)起，通過不斷的迭代升級，市場上出現(xiàn)了高保真的放大器，它將人類自身以及自然界的聲音擴大，以使得更多的人同時聽到了高品質的聲音。大約二十年前，從調音臺、均衡器、分頻器、壓縮器等聲音處理設備以非常豐富的調控手段對聲音進行處理。它們有個共同的特點：模擬鏈接、模擬處理、模擬傳輸。它們是第一代音響架構——純模擬架構(AAA)。純模擬架構的各個功能按鍵旋鈕都直接顯示在儀器表面，優(yōu)點是操作非常直觀，然而其缺點也是直觀。非專業(yè)操作人員往往會出現(xiàn)誤操作。其結果可能是“牽一發(fā)而動全身”，緊跟著越調越亂，最終導致整個系統(tǒng)調整后的結果與最初目標南轅北轍。

　　第二代音頻架構——數(shù)模結合架構

　　哪怕是專業(yè)的操作人員，往往也希望能過不要一次一次的反復調試，有些場景數(shù)據(jù)如某些音箱對應的參數(shù)或者那位歌手或者樂器調試好了的數(shù)據(jù)能夠保留，而不必擔心臨時調整打亂了回不來。因此，市場上針對此類需求，提出了改進，出現(xiàn)了數(shù)字調音臺和數(shù)字周邊。分別針對前端輸入信號和后級輸出信號進行調整和存儲。它們的特點是：數(shù)字處理、模擬連接、模擬傳輸。屬于第二代音頻架構——數(shù)模結合架構(AAD)。這樣的架構在保證高保真擴聲的同時，極大地縮小了設備的尺寸規(guī)模，往往一臺1U的數(shù)字周邊，可以相當于純模擬的數(shù)臺乃至十多臺設備才能完成的工作。并且可以存儲大量的場景。

　　這樣的數(shù)模結合架構在各類演出活動中非常受歡迎?？梢宰尮こ處煼浅：啽愕卣{用音箱數(shù)據(jù)而不需要反復調試，調音師可以便利地將調試好的場景進行存儲，不必每天上班都要沖頭來過。

　　當有了數(shù)字化的調音臺和周邊之后，同時專業(yè)擴聲系統(tǒng) 要求的規(guī)模也越來越大。擴大規(guī)模的一個必須的環(huán)節(jié)就是信號的復制。而模擬連接的設備在復制信號的過程中，會產(chǎn)生大量的AD/DA轉換，將原本高保真的信號衰減得很厲害。同時，大量復雜的跳線也使得工程人員苦不堪言。雖然理論上系統(tǒng)架構通過分配器等設備可以盡量追求高保真的大型擴聲，但實際上由于線路損耗、轉換損耗以及電磁干擾等等各種因素，人們更希望有一種能夠完全在系統(tǒng)內部完成各種分配和處理的方案。

　　第三代音頻架構——純數(shù)字化音頻架構

　　與此同時，調音臺進入數(shù)字化的時候，其操控功能比起模擬調音臺的直觀，還是增加了很多的復雜性，使得一般非專業(yè)的企業(yè)用戶對此非常恐懼，希望能有更簡單，更智能的操作管理方案。相對這個操作的需求，寧可犧牲一些比如操控性或品質上的要求。

　　隨著DSP技術的發(fā)展，讓整個音頻系統(tǒng)集中到一個架構里面已經(jīng)可以實現(xiàn)了。它可以包含混音、品質處理、大型矩陣式分配、時間同步等一系列大型高級處理。并且只有一次AD/DA轉化，甚至有的產(chǎn)品可以將功放電路也集成到數(shù)字架構中來。整個架構為：數(shù)字處理、數(shù)字連接、數(shù)字傳輸。稱為第三代音頻架構——純數(shù)字化音頻架構(DDD)。這個架構中，將全部的音頻系統(tǒng)都集中到了系統(tǒng)內部，充分利用DSP的運算能力，完成過去無法實現(xiàn)一些智能化的算法，比如AEC、AGC、ANC等，充分將操作者從復雜的界面中解放出來。同時可以與第三方數(shù)字控制技術集成，完成智能化的擴聲系統(tǒng)。

　　由于DSP技術的優(yōu)點以及大量使用該技術的諸如會議室、演講室等環(huán)境對現(xiàn)場操作精度要求的降低。用戶更希望能夠在一個機房集中管理大量的擴聲系統(tǒng)。而第三代的系統(tǒng)特點只是在一個小型的系統(tǒng)下完成工作，要想將聲音傳輸?shù)竭h方，還是需要借助第三方的通訊方式。這給大型擴聲工作帶來了一些局限性。

　　第四代音頻架構——數(shù)字化網(wǎng)絡架構

　　隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，音頻擴聲系統(tǒng)也掀起了一次新的技術革命。網(wǎng)絡化高保真?zhèn)魉图夹g很好地融合到了音頻系統(tǒng)中。各個廠家百花齊放，研發(fā)了很多不同的網(wǎng)絡傳送技術。有了大型網(wǎng)絡架構，音響工程師可以在一個中央機房管理網(wǎng)絡連接沒有地域限制的音頻系統(tǒng)。同時，因為是網(wǎng)絡化架構，遠程管理的目的往往包括了同一個系統(tǒng)需要服務于多個擴聲項目。

　　此類技術特點為：數(shù)字處理、數(shù)字連接、網(wǎng)絡傳輸。定義為第四代音頻架構——數(shù)字化網(wǎng)絡架構(DDN)。

　　第四代技術可以遠距離傳輸和管理大型網(wǎng)絡，它的底層應用是網(wǎng)絡技術。只要充分保障網(wǎng)絡和核心處理服務器的安全運行，就可以確保音頻系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。但問題也出在這里。通常核心服務器在修改某一個擴聲目標的功能架構時，需要通過上傳和下載數(shù)據(jù)的方法來完成，需要停止工作。那么其他在工作的區(qū)域的正常工作會受到影響。更重要的是，萬一服務器死機導致數(shù)據(jù)丟失，那么損失的就不是一臺機器的問題，意味著整個系統(tǒng)需要重新安裝調試。這一點是大型項目不能接受的。能夠對核心數(shù)據(jù)進行備份的技術才是網(wǎng)絡化音頻架構的根本保障。因此，在第四代音頻架構的基礎上，音頻行業(yè)又出現(xiàn)了第五代音頻架構——云架構。其特點是整體架構建立核心云存儲，采用云傳輸和云計算的工作模式工作。網(wǎng)絡連接、云存儲、云傳輸、云計算。(NCCC)。

　　第五代音頻架構——云架構

　　云架構有個基礎要求就是備份穩(wěn)定性和傳輸時間。第四代音頻架構中網(wǎng)絡傳輸?shù)拇砑夹gConbraNet缺點就在于傳輸時間過長，為ms級，不能滿足中央管理的需求。而新一代的傳輸技術如DANTE、AVB等均為ns級，可以滿足技術需求。同時，云主機的備份不僅僅是一臺服務器燒毀了另一臺接續(xù)工作，而是需要備份機能夠很準確地識別主機當前是數(shù)據(jù)出錯、控制出錯還是外部網(wǎng)絡路由出錯等任一工作狀態(tài)，并且在極短時間(目前技術為秒級)內將外部設備的網(wǎng)絡路由和工作接口關系轉換到備份機。并且能夠在工作時實時備份并恢復主機當前的調整參數(shù)如某個通道的音量等，使得備份還原之后的場景和原始狀態(tài)一致。

　　當然，也有人提出能否用冷備份代替熱備份。從架構工作上是可以的。但缺點是實時數(shù)據(jù)是無法同步的。因此，對于有一定擴聲品質需求的項目來說是不可行的。它僅可以適用于每次啟動都是固定品質的擴聲需求，如主題公園等。

　　除了數(shù)據(jù)備份的特點，由于采用中央云計算，一個系統(tǒng)中可以同時容納多個不同的功能。比如，一個會議大樓內，同時存在的音頻需求有：背景音樂，消防廣播，緊急循環(huán)，會議系統(tǒng)，導覽系統(tǒng)和信息發(fā)布(語音)等。常規(guī)做法需要多個系統(tǒng)獨立工作。而在云架構下，可將全部需求統(tǒng)一成一個大系統(tǒng)，在云備份確保安全的同時，在一個管理平臺下完成全部的工作。

　　當然，云架構除了核心云，還可以建設分散云。不要集中一個服務器，而是將云計算的功能分散到各個小區(qū)域。在后臺統(tǒng)一管理。這個概念的架構可以稱之為5.5代吧。

　　不同架構技術的適應場景

　　綜合以上分享的內容。音頻系統(tǒng)經(jīng)歷了五個發(fā)展階段。分別是全模擬、數(shù)模結合、全數(shù)字、網(wǎng)絡化和云架構。這些系統(tǒng)沒有絕對的好壞之分，每個都有不同的優(yōu)點和缺點，根據(jù)以上特點，那么我們現(xiàn)在可以很容易推導出不同架構的技術適合應用在什么樣的場景了。

　　第一代：全模擬。適合功能簡單，投入成本低，不要求更多擴展的系統(tǒng)?；蛘哒f，不希望AD/DA轉換過程中帶來品質影響。比如，要求不高的小型擴聲、小型表演等。

　　第二代：數(shù)模結合。適合有專業(yè)音響師操控的工作環(huán)境。如專業(yè)表演、大型擴聲等環(huán)境。

　　第三代：全數(shù)字。適合固定功能和品質要求單一的場所。如討論型會議室、展覽展示、各類廣播等。

　　第四代：全數(shù)字網(wǎng)絡化。適合對通訊安全要求不高的分散式擴聲。如大型廣播、主題公園、各類會議大樓、酒店等等。

　　第五代：云架構。適合對安全性和保密性等要求較高的場所。如會議大樓、指揮中心等。

　　另外一個讓人關心的話題是投入成本。因為規(guī)模的原因，第一代的架構很小，總成本應該低很多。而云架構這個高大上的名稱讓人感覺應該是投入巨大才能完成的。實際上以上系統(tǒng)投入硬件的費用并非是梯形上升的關系。在一定品質要求的前提下，可能第二代的采購成本比第三代還高。在功能和數(shù)量達到一定規(guī)模的會議大樓擴聲系統(tǒng)中，第五代云架構比第四代網(wǎng)絡架構的總成本可能要低很多(有項目案例第五代架構比第四代架構總體低30%以上)。我們在設計定位的時候，可以充分考慮各種不同架構的系統(tǒng)特點，合理選擇，以達到最佳的技術配置的目的。特別是一棟大樓、一個企業(yè)的整體系統(tǒng)規(guī)劃的時候，更是需要高瞻遠矚，從架構上選擇準確，方能事半功倍。

　　典型場景下的音響設備系統(tǒng)架構設計方法

　　某大型企業(yè)，在各園區(qū)分布了多個各種類型的會議室，但管理人員僅有一人。希望能夠做到統(tǒng)一監(jiān)管的效果。

　　為了做好管理的工作，首先的工作是將會議室工作類型整理。一般認為，可能有：

　　1.單視頻顯示會議室：僅有一臺或兩臺投影或電視機作為顯示終端;

　　2.小型討論型會議室：有不多于16只話筒，一個或兩個顯示終端;

　　3.大型討論會議室：多于17只話筒，一個或兩個以上的顯示終端;

　　4.演講型多功能廳：演講型會議兼多功能文藝匯演;

　　5.目前已經(jīng)有了很多個會議室，以后還需要再建設更多的會議室;

　　以上每個會議室均有可能需要視頻會議或電話會議功能。

　　因為會議室多，而且分布很廣，因此有必要采用大型網(wǎng)絡架構聯(lián)網(wǎng)進行管理工作。但是由于大型網(wǎng)絡的建設周期長，前期投入大。再加上調試過程中需要大量的時間，可能會影響現(xiàn)有會議室的工作。因此，直接上第五代云架構是不恰當?shù)摹?/p>

　　整改規(guī)劃：

　　1、首先明確未來的系統(tǒng)架構，必須是在第四代以上的網(wǎng)絡型架構，方可以做好管理。

　　2、可以考慮非核心云，而采用分散云的架構。核心的數(shù)據(jù)運算放置在各自的會議分區(qū)大樓。核心交換數(shù)據(jù)集中在中央服務器，由中央服務器進行后臺監(jiān)控和遠程幫助。

　　3、需要大量使用電話會議和視頻會議的房間，設立獨立的視頻會議設備，少量偶爾需要使用視頻會議或電話會議、VOIP通話的會議室，可以由后臺服務器提供此功能，并路由到該會議室。

　　4、系統(tǒng)的后臺服務器長時間待機，并保持備用服務器值班;

　　5、系統(tǒng)的啟動分三種方法：

　　A.OA預約：當該會議室被預約了時，距離該會議室使用前15分鐘，OA發(fā)送觸發(fā)信號給核心控制器，核心控制器發(fā)送啟動信號到該會議室，會議室音視頻系統(tǒng)啟動;

　　B.現(xiàn)場開機：當沒有預約而需要使用該會議室時，可以現(xiàn)場人工啟動。啟動方式為一鍵式自動完成音視頻系統(tǒng)的啟動和初始化;

　　C.遠程啟動：由后臺人工發(fā)送啟動命令，遠程開機。

　　6、對于大型系統(tǒng)的關機管理，也需要額外設計。除了能夠做到自動關機，還需要能夠自動判斷，從而做出自動關閉的工作。例如，當話筒或其他信號輸入通道長時間(可設定，比如30分鐘)未接受到信號輸入，可以認為該會議已經(jīng)結束。音頻系統(tǒng)主機發(fā)送出一個關機命令到該會議室中控系統(tǒng)，中控系統(tǒng)啟動關機命令，從而完成自動關機的工作。

　　7、針對僅有視頻顯示終端的小型會議室，目前的顯示設備都能夠做到無信號自動關機。要求設定每個設備都做到自動關機。

　　8、至于已經(jīng)建設好了的會議室，則需要逐步改進。重點是核心音頻處理，需要進行網(wǎng)絡化管理和數(shù)據(jù)監(jiān)管。最終統(tǒng)一成一種云架構的管理方式。

　　以上建設有個基本前提，即系統(tǒng)本身的擴聲或視頻處理是完整的，沒有重大缺陷的。隨著網(wǎng)絡化架構的建設，系統(tǒng)原先需要的網(wǎng)絡化管理的功能是可以實現(xiàn)的。隨之而來的是一個新的問題：信息保密——如何確保會議音頻信號在正常管理的過程中不被網(wǎng)絡上非法獲得?這個問題非常重要，可以知道的是目前的技術已經(jīng)可以做到了自由管理和控制。具體辦法請見后續(xù)文章《大型音頻架構中信息安全的分級管理》。